| Ваш IP: 54.162.165.158 | Online(34) - гости: 15, боты: 19 | Загрузка сервера: 3.52 ::::::::::::

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

  • Кодововая и цветовая маркировка отечественных транзисторов

    Кодововая и цветовая маркировка отечественных транзисторов

    Отечественные транзисторы с корпусами малых размеров маркируются цветовой или кодовой маркировкой и лишь в редких случаях марка транзистора наносится полностью, как есть. При ремонте бытовой аппаратуры можно столкнуться с цветовой или кодовой маркировкой и для замены транзистора необходимо определить марку транзистора, сделать это можно указав в предложенной форме тип транзистора. …Подробнее...
  • Литий-ионный аккумулятор (Li-ion)

    Литий-ионный аккумулятор (Li-ion)

    Литий-ионный аккумуляторы (Li-ion)  широко распространены в современной бытовой технике и электронике. Особенно популярен этот тип аккумуляторов в сотовых телефонах, ноутбуках, цифровых фотоаппаратах и другой малогабаритной технике. Современные Li-ion аккумуляторы имеют высокие удельные характеристики: 100-180 Втч/кг и 250-400 Втч/л. Рабочее напряжение — 3,5-3,7 В. Характеристики литий-ионных аккумуляторов зависят от химического состава составляющих …Подробнее...
  • Переключатель настроек УКВ ЧМ радиоприемника

    Данное уст-во предназначено для коммутации восьми фиксированных настроек УКВ ЧМ приемника с электронной настройкой на варикапах. В основе коммутатора микросхема К174КН1-восьми фазный триггер имеющий восемь выходов, которые выполняют роль и входов управления и коммутирующих ключей. Схема уст-ва показана на рисунке, переключение настроек производится кнопками S1-S8 которые не имеют фиксации. Светодиоды …Подробнее...
  • Видео-разветвитель

    Это устройство полностью исключает взаимное влияние устройств принимающих сигнал от видео-разветвителя, в добавок это уст-во можно расширить до любого числа выходов. В основе видео-разветвителя специализированная микросхема ВА7604N. Каждая микросхема содержит 2-а усилителя расчитанные на 75-и омную нагрузку. Коэффициент усиления таких усилителей 1. Номинальное входное напряжение входного и выходного видеосигнала 1В …Подробнее...
  • Экономичный LED фонарик

    При изготовлении малогабаритного фонарика главным является его экономичность. При применении светодиода с током потребления 24мВт 4-х щелочных батареек типа АА хватит до одного месяца непрерывной работы. Фонарик основан на таймере 7555 который работает в автоколебательном режиме (не использовать 555). Белый светодиод 400 mcd имеет малый ток потребления и яркое направленное …Подробнее...