Регулятор напряжения схема: Регулятор напряжения 220 В своими руками: схемы и способы сборки

Регулятор напряжения для тена от 1 до 6 кВт

Kopatich 7 августа, 202021 августа, 2020 aliexpress, радиоэлектроника, Статьи, Техника 3

Содержание:

• 1 Схема регулятора напряжения на 220 вольт
  • 1.1 Детали для схемы:
• 2 Изготовление схемы
• 3 Как происходит процесс регулировки напряжения в дистилляторном аппарате.

Регулятор напряжения в электрических цепях, служит для изменения мощности, подаваемой в нагрузку. С помощью регулятора напряжения можно управлять скоростью вращения электродвигателей, уровнем освещенности и нагревательными приборами такие как паяльник, электрическая плитка, тэн. В радиомагазинах можно купить готовое изделие но сделать регулятор напряжения своими руками не сложно.

В процессе самогоноварения выяснилось что на газу процес нагревания браги происходит достаточно долго (около 2-х часов) и к тому же, неудобно регулировать процесс дистилляции браги, газовой плиткой.

В следствии чего возникла острая необходимость в модернизации самогонного(дистиллятного) аппарата, врезкой в него электрического нагревателя. Изначально задумывалось, что тен будет ставится мощностью 3 kW но в дальнейшем передумали и уменьшили до 2500 ватт. Далее нам понадобилась регулировка напряжения для управления процессом дисциляции, её мы решили изготовить своими руками, благо схем в общем доступе полно, они простые, минимум деталей и изготовление много времени не занимает.

Схема регулятора напряжения на 220 вольт

• Рисунок 1. Схема.

Схема состоит из симистора, BTA41-800B по названию можно определить его параметры ток и напряжение. Например BTA это обозначение симистора, 41 это его ток в амперах и 800B это его напряжение. Симистор можна заменить на более слабый ток для этого нужно мощность вашего тена разделить на напряжение, например: 2 кВт разделить на напряжение в сети 220 вольт мы получим нужный нам ток 2000/220=9,1 Ампер. В этом случае мы можем использовать другой симистор BTA12-600B, но так как симистор будет работать практически на пределах своих возможностей, он будет греться и придется закрепить его на радиатор, в противном случае он может выйти из строя.

• Рисунок 2. Схема с вольтметром.

Примечание.В схеме можно применять любой симистор не менее 600B и током в зависимости применяемого нагревательного элемента. В любом случае для облегчения работы симистора его следует разместить на радиаторе охлаждения. Дополнительно можно поставить вольтметр на выход схемы, чтобы видеть изменение напряжения наглядно и на вход поставить автомат на 16-25 ампер.

Детали для схемы:

1.Симистор выбираем от нагрузки но можете как в моем случае чем больше тем лучше BTA8-600b, BTA12-600b, BTA16-600b, BTA20-600b, BTA24-600b, BTA25-600b, BTA26-600b, BTA40-600b, BTA41-600b.

2.Потенциометр можно ставить в пределах от 470 кОм до 1 мегаом (МОм). Советую ставить потенциометр на 1 МОм так как у него больше диапазон регулировки, можно регулировать фактически до нуля. В начале я собрал схему с потенциометром на 500 кОм и в дальнейшем перепаивал на 1 мОм.

3.Динистор DB3 у него нет полярности припаиваем как хотим.

4.Резистор 10 кОм.

5.Конденсатор керамический 0,1 мкФ.

Изготовление схемы

• Рисунок 3. Схема в моем исполнение.

Для изготовления схемы нам понадобится в первую очередь паяльник, припой и канифоль и радио детали которые без труда можно приобрести в любом радио-магазине. Пожалуйста, уделяйте пристальное внимание, есть риск поражения электрическим током (как и во всем электрическом).

И так, для начала берем печатную плату и на ней располагаем компактно все детали после чего спаиваем все по схеме. Останется прикрепить симистор на радиатор. Я взял радиатор из старого блока питания телевизора. И останется самое сложное найти корпус и разместить схему в нем. На собирание схемы по времени у меня ушло буквально 15 минут.

• Рисунок 4. Схема регулятора мощности в моем исполнение.

Примечание. Эта схема часто встречается в пылесосах, китайских точильных станках.

• Рисунок 5. Регулировка с пылесоса.

Также можно заказать с сайта Алиэкспресс вот несколько вариантов.  1 вариант, 2 вариант по заверению китайца способен держать 5 кВт, 3 вариант в красивом корпусе с вольтметром, 4 вариант.

Как происходит процесс регулировки напряжения в дистилляторном аппарате.

На начальном этапе нагреватель включаем на полную мощность. После достижения температуры (78,8) градусов, что соответствует точки кипения этилового спирта, мощность нагревателя уменьшаем. Опытным путем меняя положения регулятора, нужно добиться того, чтобы весь выделяющийся пар конденсировался системой охлаждения. Это поможет избежать лишних потерь спирта и в то же время при правильно подобранной мощности позволит сократить время производства до возможного минимума.

Регулятор напряжения

Kopatich

Имею богатый жизненный опыт, могу Вам помочь советом, С уважением, Копатыч.

Свежие записи

Реклама

Схема регулятор напряжения и тока

В электрических цепях постоянно возникает необходимость в стабилизации тех или иных параметров. С этой целью применяются специальные схемы управления и слежения за ними. Точность стабилизирующих действий зависит от так называемого эталона, с которым и сравнивается конкретный параметр, например, напряжение. То есть, когда значение параметра будет ниже эталона, схема стабилизатора напряжения включит управление и отдаст команду на его увеличение. В случае необходимости выполняется обратное действие — на уменьшение. Данный принцип работы лежит в основе автоматического управления всеми известными устройствами и системами.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схема регулятор напряжения и тока

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• ДВА ПРОСТЫХ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
• lm317 — регулируемый стабилизатор напряжения и тока
• LM317 и LM317T схемы включения, datasheet
• Регулятор напряжения и тока на 10а для импульсного блока питания
• Регулятор напряжения
• Как сделать простой регулятор напряжения своими руками
• Реле регулятора напряжения генератора
• Мощный стабилизатор напряжения своими руками: принципиальные схемы + поэтапная инструкция сборки
• 5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Блок питания с регулировкой напряжения и тока

ДВА ПРОСТЫХ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Попросил товарищ собрать регулятор тока до 10 А при входном постоянном напряжении 16 Вольт и влепить защиту от КЗ. Собрав вот такое ожидал от ленейщины худшего но нет данная схемка меня удивила простотой в сборки и показала не плохие результат да 10 Ампер на радиаторе xx20 мм.

После прогонки всё же вентилятор на радиатор необходим. В архиве есть виртуальная схема для proteus можно посмотреть наглядную работу. Плата в негативе. Линейный регулятор тока. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. В этой схеме нету никакого регулятора тока, в исходном его понимании.

Тут регулятор напряжения. Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR.

Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне. Читать статью. Приведенная схема не является регулятором тока. Это классический регулятор напряжения на транзисторах без намеков на стабилизацию.

Грубо говоря — управляемый мощный переменный резистор. Vovk Z разве если включить транзистор в разрыв эл. Если не трудно приведите хоть какую нибудь схемку. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности.

Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы. Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT. Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. У вас на схеме какой-то примитивный мощный регулятор напряжения. Искомую вами схему — не покажу, уж простите, под рукой ничего нет.

Но это легко гуглится, дерзайте. Если вы сделаете RV1 с отдельным питанием, то возможно будет походить более на то что вам нужно. Регулятор тока до 10 А. Нет и здесь регулятора тока. Мало того — переходы база-эмиттер Q1, Q2 уже выгорели. R1 пропустил мимо. По схеме. Здесь нет ни регулятора тока, ни регулятора напряжения. Силовые транзисторы просто открываются, и все на этом.

Некоторое ограничение тока существует за счет конечного коэффициента усиления транзисторов. Но, во первых, у каждого экземпляра он свой, во вторых — температура кристаллов транзисторов будет сильно отрицательно влиять на первоначально установленный выходной ток.

Вывод — схема годится для изучения свойств транзисторов, но никак не годится для повторения и применения. Про «сгорел» я уже ответил. Резистор не заметил. Вопрос снят. Про работу схемы — написал выше. Схема — неправильная. Ток она ограничивает только резистором R2. С таким же успехом вместо всей схемы можно использовать реостат.

Помните, на уроках физики такой в лабораторных работах использовался? UVV Читайте. Транзисторный источник тока. Генератор стабильного тока на транзисторе.

Здесь ее логичней называть детектором выходного напряжения или типа того. Может для начала уберете совсем эту защиту, хотя бы в симуляторе. И отработаете просто источник тока. В ваших схемах регулировка тока происходит за счет передачи тока базы Q2 через транзисторы с усилением.

Причем безо всякой стабилизации. You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible. Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead. Clear editor. Upload or insert images from URL. Аналоговые блоки питания и стабилизаторы напряжения Search In. All Activity Home Радиоэлектроника для профессионалов Питание Аналоговые блоки питания и стабилизаторы напряжения Линейный регулятор тока до 10 Ампер.

Recommended Posts. Posted February 13, Схема спокойно запускается под нагрузкой и не запускается при КЗ. После КЗ достаточно снять КЗ и схема запустится но при условии что нету нагрузки. Использовать можно для заряда АКБ. Правда нету защиты от переполюсовки АКБ. Share this post Link to post Share on other sites. Студенческое спонсорство. Posted February 13, edited. Я так понял это ограничитель тока? Edited February 13, by UVV. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.

В Песочнице подобные вопросы задавайте. Производство печатных плат До 48 слоев. Posted February 14, Не будет защиты от КЗ то при замыкании выходов транзистор Q1 моментально перегорит.

Posted February 14, edited. Edited February 14, by mvkarp. Что же не так? Пост выше прочитайте, потом обсудим. Это я в целях интереса линейщину мучаю так то на мосфетак предпочитаю с ШИМ вытворять.

Ну и повышение квалификации. Да и всё же иной раз линейные схемы предпочтительней импульсников. Транзисторный источник тока Генератор стабильного тока на транзисторе Сами поймете что не так. Чаще применяется использование токоизмерительного шунта. Вам такие схемы уже рисовали. Join the conversation You can post now and register later.

Reply to this topic Go To Topic Listing.

lm317 — регулируемый стабилизатор напряжения и тока

Собранный однажды простейший регулятор напряжения на одном транзисторе был предназначен для определённого блока питания и конкретного потребителя, никуда больше его подключать было конечно не нужно, но как всегда наступает момент, когда правильно поступать мы перестаём. Следствием этого являются хлопоты и раздумья как жить-быть дальше и принятие решения восстанавливать сотворённое ранее или продолжать творить. Имелся стабилизированный импульсный блок питания, дающий на выходе напряжение 17 вольт и ток миллиампер. Требовалось периодическое изменение напряжения в пределе 11 — 13 вольт. И общеизвестная схема регулятора напряжения на одном транзисторе с этим прекрасно справлялась. От себя добавил к ней только светодиод индикации да ограничительный резистор.

Вот схема самого простейшего регулятора напряжения от 0 до 12 вольт. аппаратах используют разные способы регулировки тока: шунтирование с.

LM317 и LM317T схемы включения, datasheet

В статье стоит раскрыть тему того, как совершает работу тиристорный регулятор напряжения, схему которого можно более подробно осмотреть в интернете. В повседневной жизни в большинстве случаев может развиться особая необходимость в регулировании общей мощности бытовых приборов, к примеру, электроплит, паяльника, кипятильника, а также ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и прочего. В этом случае на помощь нам придёт простая и радиолюбительская конструкция — это особый регулятор мощности на тиристоре. Создать такое устройство не составит особого труда, оно может стать тем первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала в паяльнике у любого начинающего радиолюбителя. Нужно отметить и тот факт, что готовые паяльники на станции с общим контролем температуры и остальными особенными функциями стоят намного больше, чем самые простые модели паяльников. Минимальное число деталей в конструкции поможет собрать несложный тиристорный регулятор мощности с навесным монтажом. Следует отметить, что навесной тип монтажа — это вариант осуществления сборки радиоэлектронных компонентов без использования при этом специальной печатной платы, а при качественном навыке он помогает быстро собрать электронные устройства со средней сложностью производства.

Регулятор напряжения и тока на 10а для импульсного блока питания

Попросил товарищ собрать регулятор тока до 10 А при входном постоянном напряжении 16 Вольт и влепить защиту от КЗ. Собрав вот такое ожидал от ленейщины худшего но нет данная схемка меня удивила простотой в сборки и показала не плохие результат да 10 Ампер на радиаторе xx20 мм. После прогонки всё же вентилятор на радиатор необходим. В архиве есть виртуальная схема для proteus можно посмотреть наглядную работу. Плата в негативе.

Микросхема уже не одно десятилетие является хитом среди начинающих радиолюбителей благодаря своей простоте и надежности.

Регулятор напряжения

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно.

Как сделать простой регулятор напряжения своими руками

Топ-6 марок регуляторов из Китая. Регулятор напряжения — это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство. Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

Максимальная «планка» входного напряжения должна быть не более.

Реле регулятора напряжения генератора

Схема регулятор напряжения и тока

Регулятор напряжения может быть, как нестабилизированным, так и стабилизированным. Стабилизированный регулятор напряжения, кроме регулятора напряжения, содержит в себе ещё и стабилизатор напряжения. В англоязычной традиции регулятором напряжения называют стабилизатор напряжения , а тиристорный регулятор напряжения называют Voltage controller.

Мощный стабилизатор напряжения своими руками: принципиальные схемы + поэтапная инструкция сборки

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простые схемы регуляторов тока.

Стабильность напряжения — это весьма важная характеристика электропитания для большинства электронных устройств. В них содержатся электрические цепи с нелинейными элементами. Для оптимальной настройки этих цепей существует определенная величина разности потенциалов. И если она будет изменяться, электрическая цепь утратит правильные эксплуатационные характеристики. Поскольку напряжение 12 вольт является стандартом не только для автомобилей, но и для многих других устройств, далее пойдет речь именно о таких регуляторах.

Генератор преобразует механическую энергию, получаемую от двигателя автомобиля, в электрическую.

5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

В сети очень много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, а вот с регуляторами тока дела обстоят иначе. И я хочу немного восполнить этот пробел, и представить вам три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так, как они универсальны и могут быть использованы во многих самодельных конструкциях. Регуляторы тока по идее не многим отличается от регуляторов напряжения. Прошу не путать регуляторы тока со стабилизаторами тока, в отличии от первых они поддерживают стабильный выходной ток не зависимо от напряжения на входе и выходной нагрузки. Стабилизатор тока — неотемлимая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого на нагрузку. В этой статье мы рассмотрим пару стабилизаторов и один регулятор общего применения.

В сети очень много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, а вот с регуляторами тока дела обстоят иначе. И я хочу немного восполнить этот пробел, и представить вам три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так, как они универсальны и могут быть использованы во многих самодельных конструкциях. Регуляторы тока по идее не многим отличается от регуляторов напряжения. Прошу не путать регуляторы тока со стабилизаторами тока, в отличии от первых они поддерживают стабильный выходной ток не зависимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.

Электроника 102 — Урок 4

В предыдущем уроке мы усовершенствовали усилитель, смоделировали его и продемонстрировали его производительность с помощью SPICE.

В этом уроке мы собираемся спроектировать регулятор напряжения, сердце любого источника питания.

Потребность в регуляторах напряжения

Цель регуляторов напряжения — обеспечить стабильное напряжение питания цепей. вы проектируете.

Это наиболее распространенные схемы (каждая электронная система, независимо от ее функции, имеет по крайней мере один), и тем не менее ими часто пренебрегают из-за их утилитарного характера. природа.

Нам нужны регуляторы напряжения, потому что источники основного питания (например, обычные батареи, или напряжение переменного тока, которое мы получаем от настенной розетки) обычно не очень стабильны или нестабильны достаточно, чтобы убедиться, что наши схемы работают в соответствии со своими спецификациями.

Например, напряжение, которое мы получаем от автомобильного аккумулятора, может варьироваться от 14,4 В до при работающем двигателе и зарядке аккумуляторной батареи от генератора 8 или 9 В, когда вы запускаете двигатель холодным утром. Потому что может быть положительный или отрицательные всплески, наложенные на напряжение батареи из-за другого оборудования, в большинстве случаев автомобильное оборудование рассчитано на работу с напряжением до 16В. Некоторым схемам для правильной работы требуется стабильное напряжение, например, микропроцессор, используемый для управления радио. Большинство микропроцессоров работают от источника питания 3 В или 5 В, который должен регулироваться в пределах доли вольта. Например, многие микросхемы рассчитаны на работу от номинального напряжения 5 В. требуют, чтобы напряжение оставалось между 4,5 и 5,5 Вольт.

Опорное напряжение

Регуляторы напряжения нуждаются в эталоне для работы. Источник опорного напряжения является частью или цепь, обеспечивающая стабильное напряжение при выходе за пределы параметров, таких как напряжение питания или температура варьируется.

Наиболее распространенным источником опорного напряжения является стабилитрон ([1]). Зенеровский диод — это диод, в котором поведение обратного лавинного пробоя было снижено. оптимизированы и количественно определены таким образом, чтобы диод можно было безопасно эксплуатировать в этой области.

Мы можем использовать SwitcherCAD, чтобы проиллюстрировать поведение стабилитрона.

<Зинер-1.png>

Эта простая схема будет использоваться для демонстрации еще одной функции программного обеспечения SPICE. Мы попросим программу развернуть напряжение от источника V1 и построить график напряжения на стабилитрон в результате.

Создайте схему сейчас, пока не нужно вводить никаких значений в Source V1. Не беспокойтесь об операторе .DC в нижней части схемы, это просто строка текста, которую я поместил туда для справки. Когда вы закончите создание схемы, нажмите Simulate->Edit Simulation Cmd. затем выберите «Развертка постоянным током».

Введите следующие значения:

• Имя 1-го источника для сканирования: V1
• Тип развертки: Линейная
• Начальное значение: -4
• Стоп Значение: 16
• Шаг: 0,1

Нажмите «ОК», затем «Выполнить» и выберите «V (выход)» в окне графика.

У вас должен получиться такой график:

<Зинер-2.png>

Мы можем наблюдать, что в диапазоне от -0,5 до примерно 6 В выход напряжение следует за входным напряжением. Ниже этого стабилитрон становится прямым смещен, и напряжение на нем колеблется от -0,5 до -0,6 В, просто как обычный диод.

При напряжении источника выше примерно 6 В стабилитрон начинает проводить ток и напряжение на нем составляют около 6,2 В, что является номинальным Напряжение Зенера для этой части.

Область отрицательного напряжения интересна тем, что показывает, что диод Зенера подобен реальному диоду при смещении в прямом направлении. Однако мы не собираемся использовать стабилитрон в этой области.

Наиболее интересна область обратного смещения (когда напряжения от V1 положительный). Эффект Зенера обеспечивает напряжение около 6,2 В, что вполне стабильной по сравнению с напряжением источника.

Чтобы узнать, насколько стабильно, давайте повторно запустим симуляцию, но проверим исходный код. от 8 до 18В.

<Зинер-3.png>

Изменение выходного напряжения над изменением входного напряжения, которое вызвало он называется Линия Правил .

Линейное регулирование = Дельта (V

_из ) / Дельта (V _из )

В этом случае изменение выходного напряжения при входе изменение напряжения от 14 до 16 В (изменение на 2 В) составляет 20 мВ, поэтому Линейное регулирование между 14 и 16 В составляет 1%.

Если бы мы заменили источник V1 автомобильным аккумулятором, мы бы ожидать, что регулируемое напряжение Зенера будет варьироваться от 6,24 до 6,38 В, в то время как напряжение батареи меняется с 8 до 16 В, значительное улучшение.

Давайте посмотрим на влияние температуры, добавив оператор . STEP к моделирование.

Щелкните значок «Текст» и введите в текстовое поле следующее: «.STEP TEMP LIST 0 25 50», затем нажмите «Директива» и «ОК» и запустите опять симуляция.

<Зинер-4.png>

Теперь общий разброс составляет от 6,24 до 6,39 Вольт, по-прежнему отлично.

Шунтирующие регуляторы

Этот тип цепи называется шунтирующим регулятором , потому что регулирующий элемент подключен параллельно (а не последовательно) с нагрузкой. В то время как наш схема не показывает нагрузку (пока), нагрузка питается от любой цепи от регулируемого напряжения, которое, следовательно, должно быть размещено параллельно с стабилитроном.

Особенность шунтового регулятора, которая может быть преимуществом или неудобством в зависимости от того, где и как используется схема, шунтирующий регулятор потребляет постоянный ток от источника. Ток, получаемый от источника, равен ток, протекающий через последовательный резистор. Поскольку ток, который течет через последовательный резистор является только функцией напряжения источника, Напряжение Зенера и значение резистора, оно постоянно, пока напряжение источника постоянно и не зависит от тока нагрузки.

Преимущество состоит в том, что ток источника не зависит от тока нагрузки.

Недостатком является то, что эффективность схемы очень низкая при малые токи нагрузки, поэтому схема не оптимизирована для работы от батареи.

Трудно представить более простую схему, она состоит всего из двух основных компонентов.

С другой стороны, доступный ток ограничен. Давайте посмотрим, какой ток мы можем получить от этой схемы.

Расчет максимального тока нагрузки

В этой модифицированной схеме я добавил резистор R2, чтобы представить схему, которая будет использовать опорное напряжение. Резистор пока не имеет значения, он здесь для иллюстрации. Этот резистор представляет собой нагрузку, и он потребляет определенное количество тока. Нам нужно убедиться, что регулятор может обеспечить ток, необходимый для схемы. представлен резистором R2.

<Зинер-5.png>>

Ток, проходящий через D1 и R2, должен исходить от резистора R1, поэтому ток протекающий через R1 будет делиться между R2 и стабилитроном.

I

_R1 = I _D1 + I _R2 В нашей примерной схеме при напряжении источника 12 В напряжение на стабилитроне равно 6,34 В, поэтому напряжение на резисторе R1 равно 5,66 В, поэтому ток в резисторе будет 5,66/1000, или 5,66 мА.

При уменьшении номинала R2 ток через него будет увеличиваться, а ток через D1 уменьшится на ту же величину.

Если ток нагрузки (ток через R2) приближается к 5,66 мА, диод Зенера будет голодать (ток через него будет очень низким или нулевым) и он не будет выполнять свои функции. работа по регулированию напряжения. Давайте узнаем, какой ток мы можем пропустить D1, посмотрев спецификацию.

Чтобы увидеть весь документ, нажмите на картинку.

Мы видим из раздела «Максимальные рейтинги» спецификации, что максимальная мощность рассеивание при использовании обычного материала печатной платы, такого как FR-4, и при температуре окружающей среды 25°C составляет 225 мВт. Мы знаем напряжение Зенера, поэтому легко рассчитать, какой ток мы можем подать на деталь.

I

_макс. = P _макс. / V _Зенера В этом случае максимальный ток равен 0,225/6,2 = 0,036 А, или 36 мА.

Если вы прочитаете примечания к техническому паспорту, то увидите, что 225 мВт — это абсолютный максимальный рейтинг при температуре окружающей среды 25 градусов C. Технический паспорт также дает вам термическое сопротивление и снижение рейтинга для температур выше 25 градусов.

Не вдаваясь сейчас в подробности этих расчетов, практика проектирования заключается в том, чтобы ограничить максимальный ток в нашей цепи не более более 50% от абсолютного максимального рейтинга. Это 18 мА.

Если наша схема такова, что ток нагрузки может изменяться от нуля до некоторого значения, мы должны убедиться, что через R1 проходит не более 18 мА.

При выбранном нами значении R1 (несколько произвольно) мы достигнем 18 мА. при напряжении от V1 6,2 + (1000 * 0,018) = 24,2 В, где 6,2 — номинальное напряжение Зенера, а (1000 * 0,018) — напряжение, которое нам нужно применить через R1, чтобы через него протекал ток 18 мА. Так что, похоже, у нас есть довольно небольшой запас по максимальной рассеиваемой мощности в стабилитроне.

Теперь нам нужно рассмотреть, что происходит, когда напряжение питания минимально. На примере автомобильного радиоприемника минимальное напряжение от аккумулятора может быть всего 8 В. При напряжении питания 8 В ток через R1 будет Только:

I

_R1 = (V _{источник} — V _Zener ) / R1 Это вычисляет до 1,8 мА.

Итак, если бы эта схема использовалась в автомобильном радиоприемнике для подачи регулируемого напряжения 6,2 В на в некоторых чувствительных цепях мы могли потреблять до 1,8 мА без потери регулирования, и не рискуя сжечь стабилитрон при максимальном напряжении батареи.

На практике, точно так же, как мы уменьшили максимальный ток, мы не хотели бы полностью отключить стабилитрон и убедиться, что напряжение остается в пределах нормы, мы должны поддерживать минимальное количество тока в стабилитроне. В листе данных перечислены напряжение Зенера для 3-х значений тока 1, 5 и 20 мА, так что при этом допустима интерполяция между приведенными значениями, менее рекомендуется использовать часть за пределами заданного диапазона значений, поэтому мы должны сохранить как минимум 1 мА, хотя стабилитрон для этого работает хорошо.

Это означает, что у нас есть доступный ток до 0,8 мА для нагрузки.

Получение большего тока с помощью регулятора последовательного прохода

Что делать, если 0,8 мА недостаточно?

Ну, мы могли бы либо:

1. Уменьшите значение R1. Мы видели, что при текущем значении 1 кОм, мы бы не достигли безопасного максимального рассеивания мощности до тех пор, пока напряжение питания составляет 24,2 В. Мы могли бы уменьшить значение R1 так, чтобы максимальная безопасная мощность рассеивание достигается при 18 В, что является максимальным напряжением питания, которое мы нужно спроектировать для.
2. Перепроектируйте схему с более высокой номинальной мощностью стабилитрона (и уменьшите значение резистора R1, чтобы через него протекал больший ток), или
3. Добавьте усилитель тока, используя один или несколько транзисторов.

Решение 1 легко реализовать и стоит недорого, но оно не дает многого. улучшения. В этом случае максимальный ток Зенера составляет 18 мА, т.е. также максимально возможный ток нагрузки.

В общем, решение 2 не имеет особого смысла, т.к. более мощный стабилитрон труднее получить, и схема быстро будет тратить много энергии. В связи с тенденцией использования оборудования с батарейным питанием важно знать решения, которые не тратят энергию впустую или тратят впустую минимум, необходимый для выполнения функции.

Решение 3 немного сложнее, но обеспечивает большую гибкость и более эффективный.

Итак, мы попробуем решение 3.

Существует известная схема, выполняющая нужную нам функцию, поэтому без лишних слов, вот оно:

<Регулятор-1.png>

Вы должны сразу заметить пару вещей. У нас есть новый символ SPICE I1, который является источником тока. Теперь вы знакомы с источником напряжения, такой как V1 в этой схеме. Источник напряжения запрограммирован с напряжением и обеспечивает это напряжение независимо от того, какой ток нам нужен. Это красота SPICE, которая не имеет ограничений реального железа 🙂

Точно так же источник тока будет генерировать любое напряжение, необходимое для количество тока, которое мы запросили.

Вы можете выбрать текущий источник из меню Компонент, просто найдите и нажмите «текущий».

Источники тока не так интуитивны, как источники напряжения, так что не слишком беспокойтесь. если концепция кажется странной. Просто следуйте тому, что мы будем делать с ним и далее время это станет вам знакомым.

Еще одна вещь, которую вы, возможно, заметили, если вы действительно наблюдательны, это то, что мы есть стабилитрон с артикулом BZX84C5V6L, которого не было в библиотеке.

Я сжульничал. Я хотел продемонстрировать хорошо известную схему, представляющую собой стабилизатор на 5 В. Предыдущая схема представляла собой регулятор на 6,2 В, которого, хотя и было достаточно для этой цели. упражнения, используется редко. 5 В — гораздо более распространенное напряжение, и Стабилитрон на 5,6 В часто используется в схеме, подобной той, которую я только что описал. Но библиотека SwitcherCAD не включала стабилитрон на 5,6 В.

Если вы ссылаетесь на спецификацию Motorola (полный документ в формате pdf, а не фрагмент выше), вы увидите, что некоторые номера деталей выделены жирным шрифтом. В примечании указывается что эти номера деталей предпочтительнее , что означает, что они гораздо более вероятны быть на складе. Часть 5,6 В выделена жирным шрифтом, поэтому разумно предположить, что она должна были в библиотеке. Учитывая, сколько мы заплатили за SwitcherCAD, мы простите Linear Technology за то, что они не включили все возможные номера деталей.

Итак, как я получил стабилитрон 5,6 В в SwitcherCAD?

Я открыл файл библиотеки диодов, C:\Program Files\LTC\SwCADIII\lib\cmp\standard.dio в текстовом редакторе и добавил BZX84C5V6L следующим образом:

 .модель BZX84C5V6L D(Is=1.66n Rs=.5 Cjo=205p nbv=3 bv=5.6 Ibv=1м Vpk=5.6 mfg=Mot type=zener)
 

Вы можете вырезать и вставить всю строку. Я разместил его чуть выше части BZX84C6V2L в файле. Обратите внимание, что эта модель, вероятно, не так хороша, как другие. Это адекватно для приведенный ниже пример, но он может не подходить для более сложных симуляций. Поэтому, когда вы закончите курс, вы можете удалить модель из библиотеки.

Пришлось закрыть и снова открыть SwitcherCAD, потому что программа видимо читает библиотеки при запуске программы и после того, как я изменил файл, она не перезагрузила его автоматически.

Хорошо, хватит с библиотекой SwitcherCAD, транзистор, который мы добавили в шунтирующий стабилизатор, в конфигурации, известной как Излучатель-Повторитель . Это означает, что напряжение на эмиттер следует за напряжением на базе (обычно с небольшим смещением от 0,6 до 0,7 вольт). Коэффициент усиления по напряжению такой схемы чуть меньше 1.

Так, если базовое напряжение поддерживается на уровне 5,6 В, напряжение на эмиттере будет должно быть от 4,9 до 5,0 вольт.

Прежде чем идти дальше, убедитесь, что вы запрограммировали V1 как источник напряжения 12 В.

Чтобы сделать моделирование более интересным, мы проведем развертку по постоянному току.

Нажмите Simulate->Edit Simulation Cmd и выберите DC Sweeping . Введите значения следующим образом:

• Имя 1-го источника для проверки: I1
• Тип развертки: Линейная
• Начальное значение: 0
• Значение останова 0,1
• Шаг: 0,001

Нажмите OK, затем нажмите кнопку «Выполнить», чтобы начать симуляцию. Выберите V (выход). Вы должны получить что-то вроде этого:

<Регулятор-2.png>>

Изменение выходного напряжения над изменением выходного тока, которое вызвало это называется Правила нагрузки . Обычно его измеряют, когда выходной ток изменяется в определенном диапазоне, например, от 50% до 100%.

Регулирование нагрузки выражается в процентах от выходного напряжения или в абсолютном значении.

Если мы выразим это как изменение напряжения по сравнению с изменением тока, которое вызвало его, он будет называться Выходное сопротивление , так как значение сопротивления равно eual к отношению напряжения на нем к току через него.

Регулирование нагрузки = Дельта (V

_из ) / Среднее значение V _из

Выходное сопротивление = дельта (V

_из ) / дельта (I _из ) В этом случае изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки от 50 до 100 мА составляет 40 мВ, поэтому выходное сопротивление составляет 0,04 / 0,05 = 0,8 Ом. при изменении тока нагрузки на 50 %.

Регулирование нагрузки составляет 0,04 / 4,92 = 0,81 %.

Обратите внимание, как быстро растет напряжение при малых токах (менее нескольких мА). Это связано с тем, что при очень малом токе нагрузки ток базы, = Ток нагрузки / Hfe настолько мал, что базовое напряжение необходимое для его создания, становится очень маленьким, намного ниже типичного от 0,6 до 0,7 В.

Я добавил резистор R2 (100 кОм) для того, чтобы обеспечить минимальный ток нагрузки а без этого резистора напряжение на свету бы ещё больше ползло текущие значения I1. Например, вы можете попробовать изменить R2 на 1000k. (1 мегаом).

На практике, если схема действительно должна работать на таком низком уровне тока, было бы неплохо немного уменьшить значение R2. для уменьшения роста напряжения при малых нагрузках.

С другой стороны, обратите внимание, что эта схема теперь хорошо выдает 100 мА, в то время как поддерживая регулирование между 4,85 и 5,05 В для токов между примерно 5 мА и 100 мА.

Это было бы идеально для управления большинством микропроцессоров с питанием 5 В.

Подавление пульсаций

Ripple Rejection — это еще одна мера способности регулирующего органа Колебания сетевого напряжения. Однако линейное регулирование, определенное выше, измеряется со статическими (медленно меняющимися) изменениями входного напряжения, где Подавление пульсаций измеряется при быстро меняющемся входном напряжении, обычно на частоте сети (60 Гц) или это вторая гармоника (120 Гц).

Если бы мы использовали настоящие инструменты, мы бы измерили подавление пульсаций с помощью наложение небольшого напряжения переменного тока на входное напряжение постоянного тока, а затем измерение амплитуда того же сигнала на выходе регулятора и вычислителя Соотношение. Например, мы могли бы применить пиковое напряжение 1 В переменного тока (2 В от пика до пика), потому что это хорошо. в диапазоне регулирования регулятора и производит расчеты Полегче.

Мы можем использовать ту же технику со Spice, даже несмотря на то, что Spice предлагает другую Метод, который мы будем изучать на следующем уроке. Для удобства измерим подавление пульсаций на частоте 1 кГц.

Установите источник тока I1 на фиксированное значение 50 мА, установите источник напряжения V1 на быть источником SINE со смещением 12 В постоянного тока, амплитудой 1 В и частотой 1 кГц, тогда отредактируйте команду моделирования следующим образом:

• Анализ переходных процессов
• Время остановки: 5 мс
• Время начала сохранения данных: 0

Затем вернитесь к схеме, нажмите на директиву «;DC» и сделайте комментарий (это должен стать синим), запустите симуляцию и отобразите выходное напряжение.

Вот график выходных пульсаций (обратите внимание на шкалу напряжения):

<Регулятор-3. png

Это график, показывающий входное напряжение и выходное напряжение в одной шкале, легче оценить уменьшение пульсаций следующим образом:

<Регулятор-4.png

На графике видно, что при питании схемы от источника с пульсациями 2 В пик-пик (мы устанавливаем источник на 12 В постоянного тока с наложенным на него пиковым сигналом 1 В, вы можете используйте курсор для проверки), он обеспечивает регулируемый выход с пульсациями около 30 мВ от пика до пика.

Упражнения

1. Сколько тока мы можем получить от регулятора, прежде чем регулирование станет действительно плохим? (вы можете использовать SwitcherCAD для экспериментов).
   Какие факторы ограничивают получение большего тока?
2. Нанесите напряжение на базе транзистора на тот же график, что и выходное напряжение, чтобы увидеть разницу. Объясните разницу.
3. Вычислить коэффициент подавления пульсаций в дБ. Поскольку пульсация измеряется в В вольтах, а не в ваттах уравнение 20 * log(V2/V1).
4. График зависимости выходного напряжения от температуры при 25, 50 и 75°C.

Нажмите здесь, чтобы увидеть ответы.

Выводы этого урока

• Мы установили, что регуляторы напряжения являются необходимой частью большинства современные электронные схемы.
• Для регуляторов напряжения требуется источник опорного напряжения, обычно стабилитрон.
• Регуляторы напряжения характеризуются регулировкой сети и нагрузки, характеристики подавления пульсаций и температурной стабильности.
• Мы научились использовать SPICE для получения этих значений.

На следующих уроках мы усовершенствуем стабилизатор напряжения с каскадом усиления отдельно от силового каскада.

Ссылки

1. Стабилитрон
2. .

Типы и функции интегральной схемы регулятора напряжения

Регулятор напряжения представляет собой электронную схему, обычно присутствующую в устройстве. Это одна из наиболее часто используемых схем в устройстве. Кроме того, регулятор напряжения имеет решающее значение для работы некоторых цифровых электронных устройств. Примером устройств, в которых используется интегральная схема регулятора напряжения, является микроконтроллер.

Доступны регуляторы напряжения различных типов. Однако мы сосредоточимся на интегральной схеме регулятора напряжения. Микросхема 7805 является хорошим примером стабилизатора напряжения на основе микросхемы. Этот стабилизатор напряжения на основе ИС регулирует напряжение на уровне 5 вольт.

Что такое интегральная схема регулятора напряжения?

Интегральная схема регулятора напряжения представляет собой тип ИС, функцией которого является контроль и управление нерегулируемым входным напряжением и обеспечение постоянного регулируемого выходного напряжения. Кроме того, существуют различные способы классификации интегральных схем регулятора напряжения. Обычный тип классификации — регулятор напряжения с 3 клеммами и регулятор напряжения с несколькими клеммами.

Другой метод классификации состоит в том, чтобы идентифицировать их как импульсный регулятор напряжения и линейный регулятор напряжения. Кроме того, регуляторы напряжения можно разделить на регулируемые регуляторы напряжения, импульсные регуляторы и регуляторы фиксированного напряжения.

Кроме того, интегральная схема регулятора напряжения обеспечивает фиксированное выходное напряжение независимо от изменения входного напряжения или напряжения. Регуляторы напряжения на основе ИС обычно доступны в различных типах корпусов ИС, которые представляют собой четырехъядерные плоские корпуса (QFP) и двухрядные корпуса (DIP).

Типы интегральных схем регуляторов напряжения

Интегральные схемы регуляторов напряжения доступны в трех типах. Сюда входят импульсные регуляторы напряжения на ИС, микросхемы преобразователей постоянного тока и линейные регуляторы напряжения на ИС.

IC импульсный регулятор напряжения

Импульсный регулятор напряжения IC отличается конструкцией, принципом работы и конструкцией. Этот тип регулятора напряжения управляет временем переключения схемы обратной связи для регулирования выходного напряжения. Кроме того, импульсный стабилизатор напряжения на ИС может накапливать энергию в трансформаторе или катушке индуктивности. Затем этот регулятор использует накопительное устройство для передачи энергии от входа к выходу.

Кроме того, импульсный регулятор может быть повышающим преобразователем, понижающим преобразователем или комбинацией того и другого. Следовательно, это делает импульсный регулятор напряжения на ИС более универсальным, чем другие регуляторы напряжения. Интегральная схема импульсного регулятора напряжения имеет улучшенные тепловые характеристики и обладает высокой эффективностью. Кроме того, этот регулятор может предложить поддержку более широких приложений VIN/VOUT.

Микросхемы DC/DC преобразователя

Это еще один тип интегральной схемы регулятора напряжения. Микросхемы преобразователя постоянного тока обеспечивают регулируемое выходное напряжение постоянного тока из нерегулируемого входного напряжения.

Линейный регулятор напряжения IC

Этот тип интегральной схемы регулятора напряжения включает активный проходной элемент для минимизации выходного напряжения в регулируемом выходном напряжении. Кроме того, выходное напряжение линейного стабилизатора напряжения на ИС обычно меньше входного напряжения. Однако этот тип регулятора является экономичным и простым в проектировании.

Основные параметры интегральной схемы регулятора напряжения

Существуют основные параметры, влияющие на работу регулятора напряжения. Параметры включают выходной ток, входное напряжение и выходное напряжение. Также эти параметры определяют, соответствует ли топология VR IC пользователя.

Существуют и другие параметры, такие как частота коммутации, напряжение обратной связи и тепловое сопротивление. Эти параметры могут иметь значение в зависимости от приложения. Ток покоя имеет решающее значение, когда режимы ожидания имеют решающее значение.

Другим важным параметром, на который следует обратить внимание, является напряжение обратной связи. Это связано с тем, что этот параметр определяет наименьшее выходное напряжение, которое может поддерживать стабилизатор. Кроме того, идеально учитывать опорные параметры напряжения.

Как выбрать идеальный регулятор напряжения

Разработчик должен понимать основные параметры надлежащего регулятора напряжения при его выборе. Эти важные параметры включают системные приоритеты, VOUT и другие функции, такие как включение управления или индикация исправности питания.

Вы можете использовать таблицу параметрического поиска, чтобы выбрать лучшее устройство после того, как учтете эти параметры. Кроме того, таблица параметрического поиска является важным инструментом, который предлагает различные пакеты и функции, которые могут соответствовать требуемым параметрам приложения.

Каждое устройство MPS поставляется с техническим описанием, в котором содержится подробная информация о необходимых внешних компонентах. Кроме того, в нем содержится подробная информация о том, как рассчитать значения необходимых внешних деталей для достижения высокоэффективной конструкции. Кроме того, таблица данных помогает рассчитать значения компонентов, таких как сопротивление обратной связи, выходная индуктивность и выходная емкость. Кроме того, могут помочь инструменты моделирования, такие как справочные заметки по применению и конструктор DC/DC.

Преимущества интегральной схемы регулятора напряжения

Регулятор напряжения на ИС обладает некоторыми преимуществами, которые делают его идеальным вариантом для некоторых приложений.

• Универсальный регулятор напряжения на ИС
• Кроме того, его можно легко изготовить с такими функциями, как повышение напряжения, встроенная защита, внутренняя защита и многое другое.
• Конструкция источника питания IC-регулятора напряжения проста и удобна
• Он очень прост в использовании и удобен для локального регулирования
• Кроме того, этот регулятор имеет компактный размер
• Он легко доступен и очень экономичен
• IC регулятор напряжения отличается быстрой переходной характеристикой

Ограничения интегральной схемы регулятора напряжения

мощность в некоторых случаях использования. Крайне важно изучить расчетную рассеиваемую мощность этого регулятора при использовании в некоторых приложениях. Это связано с тем, что интегрирование больших входных напряжений может привести к рассеиванию высокой мощности, что может привести к перегреву компонентов.

Кроме того, линейные стабилизаторы напряжения на ИС могут выполнять только понижающее преобразование, в отличие от импульсных стабилизаторов на ИС, которые обеспечивают повышающе-понижающее и повышающее преобразование. Кроме того, импульсные регуляторы очень эффективны. Однако эти регуляторы имеют некоторые недостатки. Они менее рентабельны и более сложны, чем линейные регуляторы IC. Кроме того, они создают больше шума, если внешние компоненты не выбраны тщательно. В некоторых приложениях шум может быть очень важным. Однако шум может повлиять на производительность и работу схемы в других приложениях.

Часто задаваемые вопросы

Какова функция регулятора напряжения на ИС?

ИС регулятора напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение постоянного тока независимо от изменений напряжения. Это означает, что регулятор напряжения на ИС генерировал контролируемое выходное напряжение постоянного тока.

Какой регулятор напряжения на ИС самый эффективный?

Наиболее эффективным стабилизатором напряжения на ИС является импульсный стабилизатор. Это связано с тем, что переключающие элементы разряжают достаточную мощность в выключенном или включенном состоянии.