Электрические схемы бесплатно. Стабилизатор напряжения на КМОП-микросхеме

 






Стабилизатор напряжения на КМОП-микросхеме

Категория: Электропитание

Источники питания, в которых силовые элементы работают в ключевом режиме, сложнее источников литания с элементами, работающими в активном режиме, но КПД их вдвое, а то и втрое превышает КПД последних. КПД импульсных стабилизаторов напряжения высок, поскольку транзисторы в закрытом и насыщенном состояниях рассеивают незначительную мощность. Кроме того, на выходе не требуются фильтры с большими значениями индуктивности и емкости, так как частота пульсаций высока (25...50 кГц). Импульсный стабилизатор напряжения с постоянной частотой переключения ключевого элемента, но с переменной длительностью его открытого состояния (ШИМ), более простой, чем стабилизаторы других типов, и допускает использование низкочастотных транзисторов.

Схема Стабилизатор напряжения на КМОП-микросхеме
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

Предлагаемый импульсный стабилизатор напряжения с ШИМ (рис.1) содержит широтно-импульсный модулятор, выполненный на КМОП-микросхеме К176ЛП1 [1] Это — многоцелевая микросхема, содержащая набор КМОП-транзисторов (три р- и три п-канальных). Инверторы DD1.1 и DD1.2. каждый из которых образован двумя размещенными в микросхеме К176ЛП1 транзисторами, совместно с резистором R4 и конденсатором СЗ образуют мультивибратор Два остальных транзистора микросхемы К176ЛП1 (п-канальный и р-каналь-ный) подсоединены параллельно выходу инвертора DD1 1 и резистору R4.
При высоком уровне на выходе DD1.1 диод VD2 открыт, и, пренебрегая его сопротивлением, можно считать, что р-канал транзистора включен параллельно с резистором R4. причем сопротивление канала падает с уменьшением управляющего напряжения. Аналогичным образом п-канал включается параллельно резистору R4 при низком уровне на выходе инвертора DD1.1 и открытом VD3 (сопротивление этого канала уменьшается с увеличением управляющего напряжения). Поскольку при любой величине управляющего напряжения выходное сопротивление одного полевого транзистора возрастает, а другого уменьшается, среднее за срок важность сопротивления, шунтирующего резистор R4, является постоянным, и частота колебаний генератора также постоянна, т.е. изменяется лишь коэффициент заполнения (от 1 до 99% периода рабочей частоты), причем он прямо пропорционален амплитуде управляющего напряжения.
Последовательность модулированных по длительности импульсов подается с выхода широтно-импульсного модулятора на базу транзистора VT2, который отпирает и запирает ключевой транзистор VT4. Диод VD4 обеспечивает замкнутую цепь для тока катушки индуктивности L2 при запирании транзистора VT4.
Стабилизатор за счет изменения коэффициента заполнения выходных импульсов допускает изменение выходного напряжения в широких пределах. Однако, поскольку выходное напряжение имеет двойственный уровень шумов, на его входе и выходе включены фильтры (дроссели L1 и L3, конденсаторы С 1.С4.С5).
Работает стабилизатор напряжения следующим образом. Часть выходного напряжения, снимаемого с потенциометра R8, управляет коэффициентом заполнения импульсов, вырабатываемых широтно-импульсным модулятором, т.е. соотношением между длительностями открытого и закрытого состояний ключевого транзистора VT4. При понижении напряжения на выходе стабилизатора, уменьшается управляющее напряжение, снимаемое с R8. в результате ключевой транзистор VT4 дольше открыт, а мощный диод VC4 закрыт, и наоборот, при увеличении выходного напряжения ключевой транзистор VT4 дольше закрыт, а мощный диод VD4 открыт. Как только ключевой транзистор VT4 закрывается, сразу же открывается диод VD4. и энергия, запасенная в дросселе L2, отдается в нагрузку. Выходное напряжение устанавливают потенциометром R8. Стабилизатор размещен на печатной плате размерами 52x52 мм из двустороннего стеклотекстолита. Чертеж платы изображен на рис.2.



Схема Стабилизатор напряжения на КМОП-микросхеме
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

В стабилизаторе вместо транзистора КТ908А можно применить другие мощные высокочастотные транзисторы, например, КТ903А. или мощные низкочастотные — КТ803, КТ805, КТ808 При больших нагрузочных токах ключевой транзистор VT4 нужно установить на радиатор для устранения его перегрева В качестве диода VD4 можно использовать диод КД212 или коллекторный переход мощного высокочастотного транзистора. Дроссели L1 и L3 намотаны на отрезках ферритового (600МН) стержня длиной 20 мм и диаметром 8 мм. Они содержат 10 витков провода ПЭВ-2 01,2 мм. Дроссель L2 выполнен на броневом ферритовом (Б26) сердечнике 2000МН с зазором между чашечками 0,2 мм. Обмотки L2 дросселя выполнены из трех скрученных с помощью дрели проводов ПЭВ-2 00,2 мм Намотка идет до заполнения броневого сердечника.

Литература
1 М.Е Anglin. C-MOS 1С forms pulsewkrth modulator. — Electronics, 1977. vol 50. №13, P126.
2. Селезнев В. Стабилизатор напряжения на компараторе. — Радио. №3. С. 46-47.

В.КАЛАШНИК,М.ЕРЕМИН,Р.ПАНОВ,г.Воронеж.






Похожие схемы:

Импульсный стабилизатор 12,6В при 1,5А с защитой
Импульсный стабилизатор 12,6В при 1,5А с защитой
Электропитание - Импульсный стабилизатор 12,6В при 1,5А с защитой. (Автор: UO5OHX ex RO5OWG) Этот стабилизатор предназначался для питания магнитофона "Весна-205", но может использоваться и для других целей. При тестировании практически все превышение напряжения на входе испольэовалось для поддержания выходного напряжения равным заданному. Величина тока защиты полностью определяется номиналом сопротивления R6. Схема и график амплитудной характеристики есть на рисунках. =Импульсный


ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Электропитание ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С.Сыч 225876, Брестская обл., Кобринский р-н, п.Ореховский, ул.Ленина, 17 — 1. Предлагаю простую и надежную схему преобразователя напряжения для менеджмента варикапами в различных конструкциях, который вырабатывает 20 В при питании от 9 В. Выбран вариант преобразователя с умножителем напряжения, поскольку он считается самым экономичным. Кроме того, он не создает помех радиоприему. На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор импульсов, близких к


Малогабаритный простой блок питания
Малогабаритный простой блок питания
Описанный ниже блок питания можно использовать для переносных и малогабаритных радиотехнических устройств (радиоприемников, магнитол, магнитофонов и др.). Технические данные: Выходное напряжение - 6 или 9 В Максимальный ток нагрузки - 250 мА Блок питания имеет параметрический стабилизатор тока и компенсационный стабилизатор напряжения. Поэтому он не боится короткого замыкания по выходу, и выходной транзистор стабилизатора практически не может вылезти из строя. Схема блока питания показана на рисунке.


Блок питания для электромеханических часов типа Слава
Блок питания для электромеханических часов типа Слава
При современных ценах на батарейки электромеханические часы типа "Слава" выгоднее всего питать от сети. Особенно если они встроены в мебель, например, на кухне. Опубликованные ранее схемы такого питания в основном бестрансформаторные, такие схемы питания опасны, так как механизм часов пребывает под напряжением сети, поэтому лучше совершать питание трансформаторное (см. рисунок). Схема оригинальностью не отличается. Она включает параметрический стабилизатор тока CI, R1, I обмотка Т1 и стабилизатор напряжения на 1,5 В на


Экономичный стабилизатор с малым падением напряжения
Экономичный стабилизатор с малым падением напряжения
Стабилизаторы напряжения на самые разные напряжения и токи нагрузки используются во многих промышленных и самодельных конструкциях. Существует большое количество интегральных микросхем-стабилизаторов, но низковольтные пока ещё довольно дефицитны. Предлагаю несложный стабилизатор компенсационного типа для слаботочных узлов, собранный на дискретных элементах (рис.1). Он назван "экономичным" не только потому. что его собственный ток потребления составляет приблизительно 1 мА. На его изготовление с успехом пойдут детали,


Простой импульсный стабилизатор
Простой импульсный стабилизатор
Импульсный стабилизатор, описанный в статье С. Косенко "Проектирование импульсного стабилизированного понижающего преобразователя" ("Радио", 2005, № 9, с. 31—33), обладает неплохими параметрами. Однако некоторые из них можно улучшить при одновременном упрощении устройства. Схема предлагаемого варианта стабилизатора представлена на рис. 1. В качестве коммутирующего транзистора (VT4) применен n-канальный IRL2505 с очень малым (8 мОм) сопротивлением канала в открытом состоянии. Управляет им генератор, содержащий два





Оставить комментарий