高効率のリニア電圧安定器。スキーム、説明

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高効率のリニア電圧安定器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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中出力および高出力の線形安定化装置の主な欠点は、効率が低いことです。また、電源の出力電圧が低くなると効率も低くなります。これは、安定化モードでは、通常、電源のパワートランジスタが負荷と直列に接続されており、そのような安定化装置の通常の動作では、コレクタエミッタ間電圧（Uke）が少なくとも3,5であるという事実によるものです。 V はレギュレーショントランジスタで動作する必要があるため、1 A を超える電流では、バルクトランジスタによって放散される熱エネルギーにより大幅な電力損失が発生します。

そのため、ヒートシンクの面積を増やすか、ファンを使用して強制冷却する必要があります。低コストのため広く使用されている 142EN(5.14) シリーズのチップをベースにした統合リニア電圧レギュレータにも、同じ欠点があります。

最近、「LOW DROP」(SD、DV、LT1083/1084/1085) シリーズの輸入マイクロ回路が販売されており、入力と出力間の電圧を下げて (最大 1 ～ 1,3 V) 動作することができます。それぞれ 1,25/30/7,5 A の負荷電流で 5 ～ 3 V の範囲の安定した電圧を出力に提供します。

パラメータの点でKR142EN22タイプに最も近い国内類似品の最大安定化電流は5Aです。

最大出力電流では、少なくとも 1,5 V の入出力電圧で安定化モードがメーカーによって保証されます。マイクロ回路には、許容値の負荷電流の超過に対する保護と過熱に対する熱保護も組み込まれています。ケースの。これらのスタビライザは、出力電圧の不安定性が 0,05% / V であり、出力電流が 10 mA から最大値に変化するときの出力電圧の不安定性は 0,1% V 以下です。

このような電圧安定器をオンにするための典型的な回路を図4.1に示します。 XNUMX.

高効率リニア電圧レギュレータ
米。 4.1。シリーズ「LOWDROP」からの安定剤の包含のスキーム

コンデンサ C2 ... C4 は超小型回路の近くに配置する必要があり、タンタルであることが望ましいです。コンデンサ C1 の静電容量は、電流 2000 A あたり 1 マイクロファラッドの条件から選択されます。

マイクロ回路は、図に示す 4.2 種類のパッケージ設計で製造されます。 XNUMX. 船体のタイプは、指定の最後の文字で指定されます。

高効率リニア電圧レギュレータ
米。 4.2 ハウジングの外観とスタビライザーの端子の位置

このような電圧安定器は、構造内にスペースが不足している場合だけでなく、1 A を超える負荷電流でも使用することが経済的に実現可能です。

ディスクリート素子を使用して、経済的な電源を作成することもできます。図に示されています。 4.3 に示すように、この回路は出力電圧 5 V、負荷電流 1 A まで設計されています。パワートランジスタの最小電圧 (0,7 ～ 1,3 V) で通常の動作が保証されます。これは、オープン状態の低電圧 Uke を持つトランジスタ (VT2) を電力レギュレータとして使用することで実現され、より低い入出力電圧で安定化回路の動作を保証することができます。

米。 4.3. 低減された入出力電圧で動作する電圧レギュレータのスキーム (クリックして拡大)

この回路には、許容値の負荷電流を超えた場合、およびスタビライザーの入力電圧 10,8 V を超えた場合の保護 (トリガータイプ) が備わっています。

保護ユニットはトランジスタ VT1 とサイリスタ VS1 で構成されています。サイリスタがトリガーされると、DA1 チップへの電力がオフになります (ピン 7 が共通のワイヤに短絡されます)。この場合、トランジスタ VT3、したがって VT2 が閉じ、出力はゼロ電圧になります。過負荷となった原因を取り除き、電源を再投入するだけで回路を元の状態に戻すことができます。

コンデンサ C3 は通常は必要ありません。その役割は、スイッチをオンにした瞬間に回路の起動を容易にすることです。

素子を実装するためのプリント基板のトポロジーを図に示します。 4.4 (バルクジャンパが XNUMX つ含まれています)。

高効率リニア電圧レギュレータ
米。 4.4. 素子実装用プリント基板のトポロジー

トランジスタ VT2 はラジエータに取り付けられています。

製造には次の部品が使用されました。SPZ-8a タイプの同調抵抗器 R19、残りの抵抗器は任意のタイプです。 1 V のコンデンサ C50 - K29-16V、2 V の C5 ... C10 - K17-5、C52 - K1-6,3。

このスキームは、保護動作の LED インジケーター (HL1) で補足できます。これを行うには、図に示すように、VD3 ダイオードと抵抗 R10 という追加の要素を取り付ける必要があります。 4.5.

高効率リニア電圧レギュレータ
米。 4.5. 保護動作表示灯の接続

著者: Shelestov I.P.

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