| Ваш IP: 54.80.58.121 | Online(27) - гости: 14, боты: 13 | Загрузка сервера: 2.06 ::::::::::::

Стабилизаторы напряжения с малым током потребления

Стабилизаторы могут найти применение в различных конструкциях с автономным питанием при потребляемом нагрузкой токе до 200 мА. Потребляемый стабилизаторами ток не превышает 20 мкА во всем диапазоне входного напряжения и тока нагрузки. В ряде случаев описываемые стабилизаторы вполне смогут заменить современные интегральные КМОП стабилизаторы.

На рис. 1 приведена схема экономичного компенсационного стабилизатора напряжения отрицательной полярности на выходное напряжение 5 В.

73622653623673268


Ток покоя этого стабилизатора около 8 мкА при входном напряжении 10 В. При изменении тока нагрузки от 0 до 200 мА выходное напряжение изменяется не более чем на 0,1%. Зависимость выходного напряжения от входного линейна и не превышает 3% при изменении входного напряжения от 8 до 18 В. ТКН выходного напряжения отрицателен и составляет примерно 6 мВ на 1 ºС.
Источник опорного напряжения выполнен на светодиоде HL1 и биполярных транзисторах VT4, VT5 в диодном включении. Если напряжение на выходе стабилизатора по каким-то причинам начнет увеличиваться, то это приведет к росту напряжения затвор исток транзистора VT3, в результате транзистор откроется чуть сильнее и снизит напряжение затвористок транзистора VТ2, что приведет к уменьшению выходного напряжения. Схема включения полевых транзисторов VT1, VT2 в чем-то напоминает составной биполярный транзистор по схеме Шиклаи. В данном случае это вынужденная мера, объясняемая отсутствием у автора р-канальных транзисторов обогащенного типа с низким пороговым открывающим напряжением и достаточной мощности.
Если же выходное напряжение начнет уменьшаться, то это приведет к уменьшению тока в цепи светодиода, транзистор VT3 будет стремиться к закрыванию, что повлечет за собой увеличение напряжения затвор-исток транзистора VT2 и повышение выходного напряжения. Таким образом, осуществляется стабилизация выходного напряжения.
Терморезисторы R3, R4 с отрицательный ТКС снижают зависимость выходного напряжения от температуры. Следует отметить, что даже значительный нагрев транзистора VT5 не приводит к какому либо изменению выходного напряжения (измерения проводились мультиметром с разрешающей способностью 0,002 В). Резистор R1 — нагрузочный для транзистора VT2. Конденсатор С3 препятствует самовозбуждению стабилизатора.

На рис. 2 приведена схема экономичного стабилизатора напряжения положительной полярности.

89069696789067868757765


Eгo основные параметры такие же, как и у предыдущего стабилизатора. По сравнению с конструкцией рис 1 введен узел защиты от перегрузки по току (VТ1, VТ2) и снижена зависимость выходного напряжения от входного (VT3). Напряжение стабилизации зависит от типа и количества светодиодов HL1…HL3 и порогового напряжения транзистора VТ4.
Резистор R6 устраняет самовозбуждение.
Защита от перегрузки выполнена по традиционной схеме  при увеличении потребляемого нагрузкой тока растет падение напряжения на резисторе R3. Koгдa оно составит более 0,5…0,6В, транзистор VT1 откроется, следовательно, откроется и транзистор VT2, который шунтирует подачу через R1, R5 открывающего напряжения для VT5. Потребляемый этим стабилизатором ток будет около 12 мкА при напряжении питания 10 В.
В стабилизаторах можно использовать постоянные резисторы общего применения типов С1-4, С2-2З, МЛТ или импортные. Терморезисторы ММТ-1, ММТ-4 или любые другие аналогичные. Неполярные конденсаторы К10-17, КМ-5, КМ-6, К10-7. Так как эти конденсаторы мoгyт иметь заметный микрофонный эффект, то иногда может потребоваться замена некоторых из них на пленочные К7З-9, К7З-17. С целью сохранения высокой экономичности оксидные конденсаторы следует взять с возможно меньшим током утечки, желательно не превышающим 1 мкА при напряжении 15 В.
Использованы обычные алюминиевые конденсаторы фирмы RUBYCON, ток утечки которых не превышал 300 нА при комнатной температуре.
Все полевые транзисторы желательно взять с возможно более низким пороговым открывающим напряжением. Вместо КП301Б можно применить транзисторы КП301, 2П301 с любым буквенным
индексом или КП304А, 2ПЗ04А. КП501В заменяется любым из серий КП501, ZVN2120, VN2120, К1014КТ1. Примененный в качестве силовоrо транзистора п-канальный ключ на МОП-транзисторе можно заменить на любой из КР1014КТ1, К1014КТ1, при этом рассеиваемая на нем мощность не должна превышать 0,5 Вт. Если применить на eгo месте транзистор КП7131А9, постоянная рассеиваемая мощность может быть увеличена до 2 Вт, а с транзистором КП744Г еще больше. Впрочем, необходимость в этом может возникнуть лишь в том случае, если подключенное к такому стабилизатору устройство на время выхода из «спящего» режима будет потреблять значительный ток. КТЗ107Г заменяется любым из серий КТЗ107, КТ6112, SS9015, BС556, 2SА992. Остальные биполярные транзисторы заменимы на КТЗ102, КТ6111, SS9014, BС547, ВС549, 2SС900, 2SC1222 с любым индексом.
Выходное напряжение стабилизаторов зависит от количества и типа последовательно включенных светодиодов или маломощных биполярных транзисторов в диодном включении. Так как все транзисторы работают в микротоковом режиме, то для устранения влияния внешних наводок может потребоваться экранировка платы. Если при увеличении тока нагрузки будет наблюдаться заметное увеличение выходного напряжения, то это свидетельствует о возбуждении стабилизатора, которое устраняется введением цепей ООС по переменному напряжению. Работающие в качестве источника oпopного напряжения светодиоды должны быть защищены от яркого света. Схемы стабилизаторов легко мoгyт быть модифицированы под конкретные задачи.

Источник — МРБ1275 А.П.Кашкаров, А.Л.Бутов. Радиолюбителям: схемы для дома. 2-е издание, стереотипное

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • LT1073  DC-DC преобразователь с фиксированным (5В, 12В) и регулируемым выходным напряжением

    LT1073 DC-DC преобразователь с фиксированным (5В, 12В) и регулируемым выходным напряжением

    Микросхема LT1073 производства Linear Technology представляет собой DC-DC преобразователь фиксированным 5 и 12В и регулируемым выходным напряжением. Входное напряжение питания преобразователя может быть в пределах от 1 до 30 В. Ток потребления не превышает 95 мкА. LT1073 выпускается в компактных 8-контактных MiniDIP или SO8 корпусах. Микросхема может использоваться как повышающий, так и …Подробнее...
  • Квадрапреобразователь на ОУ К153УД2

    Квадрапреобразователь на ОУ К153УД2

    Квадрапреобразователь на ОУ К153УД2, у которого используется фазовращатель и суммарно-разностная матрица. Он имеет следующие основные технические характеристики: Входное напряжение: номинальное………… 0,8 В максимальное………..8 В Номинальный диапазон частот . . . . . . . . 20… 30 000 Гц Коэффициент гармоник………. 0,2% Отношение сигнал-шум (не взвешенное)…… 70 дБ Входное сопротивление………. …Подробнее...
  • Фильтр низких частот для сабвуфера

    Фильтр низких частот для сабвуфера

    ФНЧ для сабвуфера основан на  2-х канальном операционном усилителе с полевым входом, который имеет низкое энергопотребление (200мкА) и высокое входное напряжение. Первый ОУ используется как смеситель каналов, далее сигнал подается на ФНЧ на элементах R5, R6, R7, R8, C4 и C5, далее сигнал поступает на второй ОУ к выходу которого через R10 …Подробнее...
  • Стабилизатор напряжения

    Стабилизатор напряжения

    Стабилизатор напряжения имеет входное напряжение от 13 до 16В и выходное 9В, ток ограничения 600мА, ток КЗ 25…30мА. Датчиком образцового напряжения служит стабилитрон VD1. VD2 — светодиод включенный между базой VT2 и коллектором VT1 защищает стабилитрон от перегрузки и КЗ. В номинальном режиме VD3 открыт, а светодиод VD2 закрыт и …Подробнее...
  • Простой частотомер

    Если нет необходимости в точном измерении частоты, можно применить частотомер-индикатор для простого визиального определения частоты. Частотомер измеряет частоту в диапазоне 1…10кГц с дискретностью 1кГц или в диапазоне 10…100кГц с дискретностью 10кГц. Выбор диапазона осуществляется с помощью переключателя S1. На ОУ(TL072N) выполнен релаксационный генератор, частота которого исходит из формулы f=0.689/(R3*C1 или …Подробнее...