Цепи регуляторов с малым падением напряжения 5 В, 12 В на транзисторах

Транзисторный низкий отсев Идеи схем регулятора напряжения, описанные в следующей статье, могут быть использованы для получения стабилизированных выходных напряжений от 3 В и выше, таких как 5 В, 8 В, 9 В, 12 В и т. д. с чрезвычайно низким падением напряжения 0,1 В.

Например, если вы сделаете предложенную схему LDO 5 В, она продолжит выдавать на выходе постоянные 5 В, даже если входное напряжение будет всего 5,1 В.

Лучше, чем регуляторы 78XX

Для стандарта Регулятор 7805 мы обнаруживаем, что им обязательно требуется минимум 7 В для получения точного выходного напряжения 5 В и т. д. Это означает, что уровень отключения составляет 2 В, что выглядит очень высоким и нежелательным для многих приложений.

Концепции LDO, описанные ниже, можно считать лучше, чем популярные регуляторы 78XX, такие как 7805, 7812 и т. Д., Поскольку они не требуют, чтобы входное напряжение было на 2 В выше, чем предполагаемый выходной уровень, а скорее могут работать с выходами в пределах 2% входного.

Фактически, для всех линейных регуляторов, таких как 78XX или LM317, 338 и т. д. входное напряжение должно быть на 2–3 В выше интернированного стабилизированного выхода.

Разработка стабилизатора с малым падением напряжения на 5 В

ПРИМЕЧАНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, ДОБАВЬТЕ РЕЗИСТОР 1K МЕЖДУ БАЗОЙ Q1 И КОЛЛЕКТОРОМ Q2

На рисунке выше показана простая модель с низким отсевом. Стабилизатор напряжения 5 В конструкция, которая даст вам надлежащее стабилизированное напряжение 5 В, даже если входное напряжение упало до менее 5,2 В.

Работа регулятора на самом деле очень проста, Q1 и Q2 образуют простой высокий коэффициент усиления общий эмиттер выключатель питания, который позволяет напряжению проходить со входа на выход с низким падением напряжения.

Q3 в сочетании со стабилитроном и R2 работают как основная сеть обратной связи, которая регулирует выходной сигнал до значения, эквивалентного значению стабилитрона (приблизительно).

Это также означает, что по изменение напряжения стабилитрона значение, выходное напряжение может быть изменено соответствующим образом по желанию. Это дополнительное преимущество конструкции, поскольку оно позволяет пользователю настраивать даже нестандартные выходные значения, которые недоступны на фиксированных ИС 78XX.

Разработка стабилизатора с малым падением напряжения на 12 В

ПРИМЕЧАНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, ДОБАВЬТЕ РЕЗИСТОР 1K МЕЖДУ БАЗОЙ Q1 И КОЛЛЕКТОРОМ Q2

Как объяснялось в предыдущем разделе, простое изменение значений стабилитрона изменяет выходной сигнал на требуемый стабилизированный уровень. В приведенной выше схеме 12 В LDO мы заменили стабилитрон с стабилитроном 12 В для получения регулируемого выхода 12 В через входы от 12,3 В до 20 В.

Текущие характеристики.

Текущий выход из этих LDO конструкции будет зависеть от значения R1 и текущей пропускной способности Q1, Q2. Указанное значение R1 допускает максимум 200 мА, который можно увеличить до более высоких ампер, соответствующим образом уменьшив значение R1.

Чтобы обеспечить оптимальную производительность, убедитесь, что Q1 и Q2 указаны с высокий hFE , не менее 50. Кроме того, наряду с транзистором Q1, Q2 также должен быть силовым транзистором, так как он также может немного нагреваться в процессе.

Защита от короткого замыкания

Одним из очевидных недостатков объясненных схем с низким падением напряжения является отсутствие защита от короткого замыкания , который обычно является стандартной встроенной функцией в большинстве обычных фиксированных регуляторов.

Тем не менее, функция может быть добавлена ​​путем включения каскада ограничения тока с использованием Q4 и Rx, как показано ниже:

ПРИМЕЧАНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, ДОБАВЬТЕ РЕЗИСТОР 1K МЕЖДУ БАЗОЙ Q1 И КОЛЛЕКТОРОМ Q2

Когда ток превышает заданный предел, падение напряжения на Rx становится достаточно высоким, чтобы включить Q4, который начинает заземлять базу Q2. Это приводит к сильному ограничению проводимости Q1, Q2, и выходное напряжение отключается, пока, конечно, потребление тока не восстановится до нормального уровня.

Транзисторный стабилизатор с низким падением напряжения и плавным пуском

Этот стабилизатор напряжения с высоким коэффициентом усиления, использующий всего пару транзисторов, обладает более высокими характеристиками, чем у широко используемых множественных варианты эмиттер-повторитель .

Схема была опробована в 30-ваттный стереоусилитель это требовало строго регулируемого источника питания, а также выходного напряжения, которое могло бы медленно и постепенно повышаться от нуля вольт до максимума всякий раз, когда схема была изначально включена.

Этот мягкий старт План (около 2 секунд) для усилителей мощности помогал выходным конденсаторам 2000 мкФ заряжаться, не вызывая слишком большого тока коллектора в выходных транзисторах.

Нормальное выходное сопротивление регулятора составляет 0,1 Ом. Выходное напряжение находится путем решения уравнения:

ВО = ВЗ - ВБЭ1.

Время нарастания выходного напряжения рассчитывается по формуле:

Т = RB.C1 (1 -Vz / V).

Для ряда цифровых устройств требуется заранее заданная последовательность включения источников питания. Установив правильные значения RB / C1, время нарастания выхода схемы может быть зафиксировано для обеспечения этой последовательности или интервала задержки.