Reguleeritav stabilisaatorite väljund 3,3 volti

Modelleerimisseadmete jaoks ostsin leivalaua. Pakett sisaldas lisaks pingeregulaatori plaati viiele ja kolmele ja poolele voltile.

Tahvli mõõtmed ja kontakttihvtide asukoht vastasid leivalaua enda tihvtide paigutuse skaalale. Vaata fotot üks.

Stabilisaatori ahel on näidatud joonisel 1.

Stabilisaatorplaadi suurendatud vaade on näidatud fotol 2.

Toide antakse plaadile XP1 universaalse pistiku ja SA1-nupplüliti kaudu. Ühenduse polaarsuse ümberpööramise eest kaitsmiseks sisestatakse vooluahelasse kaitsediood VD1 ja toitepinge kaasamise märkimiseks HL1 LED koos kustutustakistiga R1. Kondensaatorid C1, C2, C3 ja C4 on filtrikondensaatorid. Lülitist SA1 antakse pinge stabilisaatorile AMS1117 5.0, mille väljundpinge on viis volti. Lisaks antakse see pinge XP2, XP3, XP5, XP6 pistikutele ja teisele AMS1117 3.3 mikrolülituse stabilisaatorile, mille väljundpinge on 3,3 volti. XP4 ja XP7 väljundpistikute pinget saab lülitada plaadile kinnitatud džemprite abil, vt foto 2. Selle plaadiga töötades saab nende džemprite asemel sisestada uuritavasse vooluringi voolumõõturid. Voltmeetrite ühendamisel XP2 pistiku tihvtidega 1, 5 või 2, 6 saate juhtida toitepinget pluss viis volti. Pinge +3,3 volti saab jälgida, kui ühendada voltmeeter sama pistiku klemmidega 3, 7 ja 4, 8. XP5 pistik on USB-pistik.

Eraldi saab Interneti kaudu osta AMS1117 seeria stabilisaatoreid, nagu alati, tellisin need eBay kaudu meie sõpradelt Hiinast. Nagu ekraanipildilt näha, on mikroskeemid odavad, kümne tüki eest vaid 68 rubla. Selle seeria mikroskeemid on lineaarsed stabilisaatorid fikseeritud väljundpinge jaoks - 1,2 V; 1,5 V; 1,8 V; 2,5 V; 2,85 V; 3,3 V ja 5,0 volti. Nende stabilisaatorite maksimaalne lubatud koormusvool on üks amper. Maksimaalne sisend-väljundpinge on 1,3 V. Maksimaalne sisendpinge on +15 V. Minimaalne koormusvool on 0,01 A. Need mikroskeemid on võimelised töötama temperatuurivahemikus -40 kuni +125 kraadi C. Kõik selle mikroskeemid seeriatel on kaitse ülekoormusvoolu eest ja kaitse kristalli ületemperatuuri eest. Need lisaelementidega stabilisaatorid on võimelised töötama ka reguleeritud toiteahelates. AMS1117 1.2 kiibi lülitusahel as reguleeritav stabilisaator näidatud joonisel 2.

Selle vooluahela jaoks arvutatakse väljundpinge valemiga Uout \u003d Ustab x (1 + R2 / R1). AMS1117 1.2 kiibi Ustab pinge on 1,2 volti. Sellise stabilisaatori minimaalset pinget piirab altpoolt Ustab ja ülevalt on see 15 V - 1,3 V = 13,7 V. Kus 15 V on maksimaalne sisendpinge ja 1,3 volti on pinge erinevus sisendi ja väljundi vahel. stabilisaator. Kõikidel neid mikroskeeme kasutavatel vooluahelatel peab olema 10 mikrofaradi tantaalkondensaatori väljund. See vähendab voolu ebastabiilsust kõrgetel sagedustel. Samuti on võimalik kasutada oksiidelektrolüütkondensaatoreid väärtusega 50 mikrofaradi või rohkem, soovitav on kasutada kvaliteetset kondensaatorit, mille samaväärne jadatakistus on 0,5 oomi.
Kasutatud kirjandus: "Lineaarsete toiteallikate mikroskeemid ja nende rakendused" Dodeka 1998.

Allpool on kaks 3 volti toiteahelad.
Nemad on erinevatele elementidele kogutud ja saate ise valida konkreetse, olles tutvunud nende omadustega ning lähtudes oma vajadustest ja võimalustest.
Esimene joonis näitab lihtne vooluring 3 V toiteallikas(koormusvool 200 mA) elektroonilise kaitsegaülekoormus (Iz = 250 mA). Väljundpinge pulsatsiooni tase ei ületa 8 mV.

Stabilisaatori normaalseks tööks võib pinge pärast alaldit (dioodidel VD1 ... VD4) olla vahemikus 4,5 kuni 10 V, kuid parem, kui see on 5 ... 6 V, ≈ kaob vähem allika võimsust. soojuse hajumine transistori VT1 poolt stabilisaatori töö ajal. Ahel kasutab võrdluspingeallikana HL1 LED-i ja dioode VD5, VD6. LED on ka toiteallika töö indikaator.

Transistor VT1 on paigaldatud soojust hajutavale plaadile. Kuidas jahutusradiaatori suurust arvutada, saab täpsemalt vaadata.
Trafot T1 saab osta mis tahes ühtsest TN-seeriast, kuid parem on kasutada väikseimat TI1-127/220-50 või TN2-127/220-50. Sobivad ka paljud muud tüüpi trafod sekundaarmähisega 5 ... 6 V Kondensaatorid C1 ... C3 tüüp K50-35.

Teises vooluringis kasutatakse integreeritud regulaatorit DA1, kuid erinevalt esimesel joonisel kujutatud transistori regulaatorist on mikrolülituse normaalseks tööks vajalik, et sisendpinge ületaks väljundpinget vähemalt 3,5 V võrra. See vähendab vooluahela efektiivsust. stabilisaator mikroskeemi soojuse hajumise tõttu.

Madala väljundpinge korral ületab toiteallikas kaotatud võimsus koormusele antud võimsust. Nõutav väljundpinge seatakse trimmitakisti R2 abil. Mikroskeem on paigaldatud radiaatorile. Integreeritud stabilisaator tagab madalama väljundpinge pulsatsiooni (1 mV) ja võimaldab kasutada ka väiksemaid mahtuvusi.

Motorola ja Texas Instrumentsi toodetud LM2931 seeria integraallülitused on positiivse polaarsusega lineaarsed pingeregulaatorid, millel on madal küllastuspinge. Neid mikroskeeme toodetakse TO-220, TO-263, DIP-8, TO-92 pakettides ja on mõeldud fikseeritud väljundpingetele 3,3V, 5,0V, on ka selle seeria reguleeritava väljundpingega mikroskeeme. Fikseeritud väljundpinge mikroskeemid on saadaval kolme kontaktiga, reguleeritava väljundpingega mikroskeemid viie ja kaheksa kontaktiga. Mikroskeemide struktuurne koostis on näidatud joonisel fig. 1, fikseeritud väljundpinge mikroskeemidel pole ADJ ja ON / OFF kontakte.

Kui teil on saadaval LM2931AZ-3.3 tüüpi mikroskeeme, mis on toodetud kolme kontaktiga TO-92 pakendis, saate kokku panna lihtsa stabilisaatori väljundpingele +3,3 V, joon. 2. Stabilisaator on ette nähtud sisendpingevahemikule +4...18 V, maksimaalne koormusvool on 100 mA. Mikroskeemi korpuse poolt hajutatud võimsus ei tohiks ületada 0,6 W. LM2931 seeria kõigi mikroskeemide maksimaalne sisendtööpinge on 26 V. Stabilisaatori autorikoopia puhkevool oli 9 V sisendpingel lahtiühendatud koormuse korral 0,3 mA.

Koormusvoolul 80 mA oli mikrolülituse küllastuspinge 0,35 V, mis tähendab, et väljundpinge 3,3 V juures on stabilisaatori minimaalne sisendpinge, mille juures väljundpinge stabiliseerumine säilib, umbes 3,65 V. Väiksema koormusvoolu korral reguleeriva kahekollektori küllastuspinge pnp transistor Q1 saab olema väiksem. Kui stabilisaatori sisendpinge on väiksem kui väljundpinge ja küllastuspinge summa, siis stabilisaatori puhkevool suureneb mitme milliampriga. Mikrolülituse LM2931AZ-3.3 madal puhkevool ja selle madal küllastuspinge võimaldavad seda kasutada pinge stabilisaatorina isel töötavates seadmetes, mis töötavad näiteks liitiumakudel, mille nimipinge on 3,7 V ja mida kasutatakse perioodiliselt. näiteks väikese suurusega raadiod, raadiomikrofonid, mõõteriistad .

Ööpäevaringselt autonoomsetest energiaallikatest töötavate seadmete puhul on soovitatav kasutada säästlikumaid positiivse polaarsusega integreeritud pingeregulaatoreid madalama puhkevooluga, näiteks LP2950, ​​​​LP2951 (75 μA), MC78Vxx (50 μA), MC78FCxx (1,1 μA).

Joonisel fig. 3 on kujutatud lülitatava väljundpingega toiteallika skeem. See funktsionaalselt terviklik seade on lineaarse väljundpinge regulaatoriga toiteallikas, mis on ette nähtud maksimaalseks koormusvooluks 1,5 A. Väljundpingeks saab määrata 3,3 V, 5,0 V, 6,5 V või 9,3 V. Pingevõrgud vahelduvvoolu Alandava trafo T 1 primaarmähisele antakse 220 V pinge läbi lüliti SA 1 suletud kontaktide, kaitsme FU1 ja kaitsetakisti R 1. Vahelduvvoolupinge umbes 12 V läbi polümeeri isetaastuva kaitse FU2 tarnitakse Schottky dioodidel valmistatud silddioodi alaldi VD 1-VD 4 külge.

Selliste dioodide kasutamine vähendab alaldi silla dioodide võimsus- ja pingekadusid umbes poole võrra, võrreldes tavaliste ränidioodide alaldi sillaga. Varistor RU 1 kaitseb trafot ja Schottky dioode võrgu pinge tõusude eest. Alaldatud pinge pulsatsiooni tasandab suure võimsusega kondensaator C 5. Pingestabilisaatori väljundvoolu ja võimsuse suurendamiseks võimas diskreet p-p-p transistor VT 1, mis hakkab avanema, kui koormusvool on üle 50 mA. Kondensaator C 7 välistab DA 1 kiibi iseergastuse.

Stabilisaatori väljundpinge valitakse lüliti SA 2 abil. Kui lülitatud kontakt on diagrammi järgi ülemises asendis, on stabilisaatori väljundpingeks umbes 3,3 V. Kui lüliti on seatud astme võrra madalamale, siis stabilisaatori väljundpinge suureneb järjestikku ühendatud Schottky dioodi VD 5 ja LED HL 1 kogutööpinge võrra. Kondensaator C 8 vähendab lüliti SA2 asendi muutmisel väljundpinge hüppeid. Takisti R4 vähendab kondensaatori C8 tühjendusvoolu, kui lülitate väljundpinge kõrgemalt madalamale. Stabilisaatori küllastuspinge, mis on kokku pandud vastavalt joonisel fig. 3, võtmata arvesse kondensaatori C 5 klemmide pinge pulsatsiooni, on 1,5 V koormusvoolul 1,5 A või 1,2 V koormusvoolul 1 A või 1 V koormusvoolul 0,5 V.

See on umbes kaks ... kolm korda vähem kui pingestabilisaatoritel, mis on kokku pandud seeria 78xx, 78Mxx, KR142ENxx integreeritud pingestabilisaatorite tavalistele mikroskeemidele. Kui koormusvool muutub 0 kuni 1,5 A, muutub väljundpinge mitte rohkem kui 10 mV.

Kui seadmes, mis on kokku pandud vastavalt joonisel fig. 3, seadke kondensaator C 8 võimsusega 0,047 μF, jätke välja lüliti SA 2 ja takisti R4 ning järjestikku ühendatud LED-ide HL1 - HL3 ja Schottky dioodi VD 5 asemel lülitage sisse vilkuv ühevärviline šunteeritud LED. väikese võimsusega zeneri dioodiga, mille tööpinge on 9 V, näiteks BZV55C-9V1, ja ühendage stabilisaatori väljundiga hõõglamp, mille tööpinge on 12 ... 13,5 V, siis selline lamp töötab LED-tule pausides vilkuma. Sel juhul on soovitav paigaldada kondensaator C 10, mille maht on 47 mikrofaradi.

Enamik toiteallika osi, mis on kokku pandud vastavalt joonisel fig. 3 saab paigaldada 80x50mm PCB-le, joon. 4. Kaitsme FU1 asub DVP4-1 tüüpi kaitsmehoidikus, mis on kinnitatud seadme korpusele. Varistor FNR-14K471 on joodetud alandava trafo primaarmähise klemmide külge. Sellise varistori asemel saate installida FNR-20K471, MYG20-431, MYG20-471, LF14K471. RPM, MLT, S1-4, S2-23, S2-33 vms tüüpi fikseeritud takistid üldine kasutamine sobiv võimsus. Oksiidkondensaatorid tüüpi K50-35, K50-68 või imporditud analoogid. Mittepolaarsed keraamilised või väikese suurusega kilekondensaatorid tööpingele vähemalt 25 V. Schottky dioodid 1N5822 saab asendada sarnaste MBRS340T3, MBRS360T3, MBRD340, MBR340, MBR350, SR360, 5GWZ47 vastu. Dioodi SB140 saab asendada mis tahes 1N5817 - 1N5819, MBRS130LT3, MBR0520LT1, MBR0520LT3 vastu.

Võimalike asenduste valikutes mainitud Schottky dioode tehakse erinevatel juhtudel. Transistori VT 1 baasvoolu ülekandesuhe peab olema vähemalt 40 kollektori voolutugevusel 1 A. Seda saab asendada mis tahes KT818, 2T818, KT855, 2SA1293, 2SA1441, 2SA473 seeriaga. Transistor on paigaldatud duralumiiniumist jahutusradiaatorile. Mainitud transistoridel on erinevusi kontaktide ja korpuse tüübi osas. Enne paigaldamist mõõtke kindlasti transistori baasvoolu ülekandetegur, eriti mainitud seeria võimsate kodumaiste transistoride puhul, mille hulgas on sageli juhtumeid, mille h21e on alla 10. Erinevat tüüpi pakettides toodetud LM2931 seeria mikroskeemidel on pinoutide erinevused.

peal elektriskeem märgitud on TO-92 (KT-26) pakendis olevate mikroskeemide pinout - plastkorpus, nagu kodumaistel transistoridel KT502, KT209. LED-id HL1, HL2 kodune punaselt helendavad alalispingega umbes 1,5V. Sinine valgusdiood RL50-CB744D otsetööpingega 2,8 V. Stabilisaatori väljundpinge sõltub LED-ide tööpingest. Valgusdioodide asemel saate vajaliku tööpinge jaoks paigaldada mitu järjestikku ühendatud väikese võimsusega ränidioodi, näiteks KD522, 1N4148 või väikese võimsusega zeneri dioode. Toitelüliti SA1 väikese suurusega klaviatuur tüüp SS21 (4 A, ~250 V). Mis tahes tüüpi lüliti SA 2 4 asendi jaoks, vabad kontaktide rühmad on ühendatud paralleelselt. MF-R160 polümeeri lähtestatava kaitsme saab asendada LP30-160, LP60-160 vastu.

Ühtset alandavat trafot TP8-25-220-50 saab asendada TP8-26-220-50-ga. Nendel trafodel on kaks sekundaarmähist, mis tuleb ühendada paralleelselt, jälgides faasimist. Sobivad ka muud trafod koguvõimsusega 20 ... 30 W, sekundaarmähis mis on ette nähtud väljundpingele 11 ... 14 V koormusvoolul 1,5 A. Takisti R 1 takistus on ligikaudu võrdne poolega trafo primaarmähise takistusest.

Butov A.L.

Kirjandus:

1. Miniatuursed jõutrafodH.R. —

1. Toroidsed jõutrafodH.R. —Raadiokonstruktor, 2011, nr 6, nr 9.
2. Butov A.L. Kiibi stabilisaatoridAMS1117-xx. - Raadiokonstruktor, 2008, nr 6, lk. 24, 25.
3. Butov A.L. IC pingestabilisaatoridL88MS33T. —Raadiokonstruktor, 2011, nr 11, lk. 14-16.
4. Butov A.L. Võimas madalpinge reguleeritav toiteallikasLX8384-00CP. —

Raadiokonstruktor, 2012, nr 11, lk. 13-16.

Praegu vajavad paljud koduseadmed stabiilset pinget 3 volti ja koormusvoolu 0,5 amprit. Need võivad hõlmata järgmist:

• Mängijad.
• Kaamerad.
• Telefonid.
• Videosalvestid.
• Navigaatorid.

Neid seadmeid ühendab toiteallika tüüp aku või 3-voldiste patareide kujul.

Kuidas luua kodus majapidamisvõrgust voolu ilma patareide või akude peale raha kulutamata? Nendel eesmärkidel ei ole vaja projekteerida mitmeelemendilist toiteallikat, kuna spetsiaalsed mikroskeemid on kaubanduslikult saadaval madalpinge stabilisaatorite kujul.

3 volti stabilisaatori ahel

Kujutatud vooluahel on valmistatud reguleeritava stabilisaatori kujul ja võimaldab luua väljundpinge vahemikus 1 kuni 30 V. Seetõttu saab seda seadet kasutada erinevate seadmete toiteks 1,5 V toiteks, samuti seadmete ühendamiseks 3 voltiga. Meie puhul kasutatakse seadet mängija jaoks, väljundpingeks on seatud 3 V.

Vooluahela töö

Muutuva takistuse abil seatakse vajalik väljundpinge, mis arvutatakse valemiga: U out \u003d 1,25 * (1 + R2 / R1). Pingeregulaatori asemel kasutatakse mikrolülitust SD1083 / 1084. Kodumaiseid sarnaseid mikroskeeme 22A / 142KREN 22 kasutatakse muutusteta, mis erinevad väljundvoolu poolest, mis on ebaoluline tegur.

Mikroskeemi tavarežiimi jaoks on vaja selle jaoks paigaldada väike radiaator. Vastasel juhul töötab regulaator madala väljundpingega voolurežiimis ja soojeneb oluliselt ka ilma koormuseta.

Stabilisaatori paigaldamine

Seade on kokku pandud trükkplaadile, mille mõõtmed on 20 x 40 mm. Skeem on üsna lihtne. Stabilisaatorit on võimalik kokku panna ilma plaati kasutamata, pindpaigalduse teel.

Valmis plaadi saab panna eraldi kasti või otse ploki enda puhul. Kõigepealt on vaja reguleerida stabilisaatori tööpinget selle väljundis, kasutades takisti kujul olevat regulaatorit, ja seejärel ühendada tarbija koormus.

Lülitav stabilisaator kiibil

See skeem on kõige lihtsam ja lihtsam. Seda saab paigaldada iseseisvalt tavalisele LZ-kiibile. Tagasisideahelas takistust avades ja sulgedes tekib väljundis kaks erinevat pinget. sel juhul võib koormusvool tõusta 100 milliamprini.

Me ei tohi unustada mikrolülituse pinouti, kuna see erineb tavalistest stabilisaatoritest.

Stabilisaator kiibil AMS 1117

See on elementaarne stabilisaator, millel on mitu fikseeritud pinge reguleerimisasendit 1,5-5 V, vool kuni 1 amper. Seda saab paigaldada iseseisvalt seeriale - X.X (CX 1117 - X.X) (kus XX on väljundpinge).

Olemas on reguleeritava väljundiga mikroskeemide näidised 1,5 - 5 V jaoks. Neid kasutati varem vanemates arvutites. Nende eeliseks on madal pingelang ja väikesed mõõtmed. Paigaldamiseks on vaja kahte konteinerit. Soojuse hästi eemaldamiseks paigaldage väljalaskeava lähedale radiaator.