Penstabil voltan kuasa mikro. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pelindung Lonjakan

 Komen artikel

Salah satu petunjuk terpenting peralatan elektronik dengan bekalan kuasa autonomi ialah kecekapan komponennya. Dalam penstabil voltan kuasa mikro yang diterangkan di bawah, sumber voltan rujukan dibuat bukan pada diod zener, arus operasi minimum yang mana beberapa miliamp, tetapi pada transistor kesan medan dengan persimpangan pn. Dalam kes ini, voltan potong transistor akan menjadi contoh. Penyelesaian litar sedemikian memungkinkan untuk mengurangkan arus yang digunakan oleh penstabil kepada kira-kira 100 μA. Dengan mengambil langkah tambahan untuk memastikan kestabilan terma voltan keluaran, penstabil tersebut boleh digunakan sebagai sumber voltan rujukan (RV) dengan ketepatan yang sangat tinggi.

Versi pertama penstabil voltan dipasang pada penguat operasi yang diperbetulkan frekuensi K154UD1B (Rajah 1), yang mempunyai keuntungan voltan tinggi (Ku>=2*105) dan penggunaan arus rendah (Iп<= 1,2*10-4 ). Walaupun kesederhanaan litar, penstabil mempunyai ciri teknikal yang tinggi:

• Penggunaan semasa, A......10-4
• Pekali penstabilan, tidak kurang......4*104
• Rintangan keluaran, Ohm, tidak lebih.......10-3
• Arus beban maksimum, A......10-2
• Pekali suhu voltan keluaran, 1/°C, tidak lebih.......5*10-4

Voltan pencampuran transistor kesan medan VT1, yang merupakan contoh dalam penstabil, terbentuk pada perintang R1. Op-amp DA1 disambungkan sebagai penguat bukan penyongsangan, keuntungan yang ditetapkan oleh pembahagi R2R3, disambungkan kepada litar suap balik negatif. Oleh kerana voltan rujukan Urev digunakan pada input bukan penyongsangan DA1 op-amp, outputnya ialah Uout = (R3/R2+1)*Urev.

Longkang transistor kesan medan VT1 disambungkan kepada output penstabil, jadi voltan rujukan dikekalkan dengan ketepatan yang sangat tinggi. Ujian telah menunjukkan bahawa apabila voltan bekalan meningkat daripada 6,7 V kepada 32 V, perubahan dalam voltan keluaran tidak boleh didaftarkan dengan voltmeter digital lima digit Shch68002 (dengan resolusi 0,1 mV pada had 10 V). Oleh itu, ketidakstabilan voltan keluaran dalam penstabil yang dipertimbangkan adalah terutamanya disebabkan oleh kualiti unsur pasifnya (perintang) dan pergantungan suhu voltan rujukan.

Kebergantungan ini boleh dikurangkan kepada hampir sifar dengan kos peningkatan sedikit dalam penggunaan semasa. Hakikatnya ialah untuk transistor kesan medan pelbagai jenis terdapat nilai arus longkang di mana voltan sumber pintu tidak bergantung pada suhu.

Dengan cara ini, diketahui bahawa nilai ini untuk transistor dengan saluran p dan voltan cutoff 1...2 V terletak dalam julat dari 25 hingga 250 μA. Pada hakikatnya, had ini nampaknya lebih luas daripada yang biasa dipercayai. Jadi, untuk salah satu salinan transistor kesan medan yang diuji dalam penstabil yang sedang dipertimbangkan, ia ternyata sama dengan 650 μA.

Rajah. Xnumx

Oleh kerana ciri teknikalnya yang tinggi, adalah dinasihatkan untuk menggunakan penstabil voltan yang diterangkan dalam peralatan dengan bekalan kuasa utama. Voltan masukan tidak boleh melebihi 32 V. Untuk meningkatkan arus beban yang dibenarkan, ia mesti disambungkan kepada output op-amp DA1 melalui pengikut pemancar pada transistor kuasa yang sesuai. Untuk arus yang lebih besar daripada 1 A, pengulang komposit dengan dua transistor kemungkinan besar akan diperlukan. Nilai voltan keluaran yang diperlukan ditetapkan dengan memilih perintang R2, R3. Untuk memastikan operasi normal op-amp DA1, voltan rujukan tidak boleh kurang daripada 2 V, dan voltan keluaran (pada pin 6) tidak boleh lebih daripada (Upit - 2) V.

Gambarajah skematik versi kedua penstabil ditunjukkan dalam Rajah 2. Ia dipasang menggunakan elemen yang digunakan secara meluas dan mempunyai ciri teknikal berikut:

• Penggunaan semasa, A, tidak lebih.......9*10-5
• Pekali penstabilan......8*102
• Rintangan keluaran, Ohm......2*10-2
• Arus beban maksimum, A......5*10-2
• Pekali suhu voltan keluaran, 1/°C, tidak lebih.......5*10-5

Ciri menarik penstabil ini ialah penggunaan penstabil semasa pada transistor kesan medan VT1, VT2 sebagai elemen pemampas terma, yang, sebagai tambahan, juga melaksanakan fungsi utamanya sebagai beban dinamik dengan rintangan dalaman yang tinggi. Tidak seperti pilihan pertama, di sini adalah mungkin untuk menetapkan mod operasi semasa transistor, dan oleh itu penggunaan kuasa. Sebagai contoh, jika anda meningkatkan rintangan semua perintang beberapa kali, penggunaan semasa akan berkurangan.

Penstabil dibina mengikut skim pampasan. Elemen kawalan dibuat pada transistor VT3, disambungkan mengikut litar OE. Elemen ini dilindungi oleh maklum balas negatif mendalam melalui pengikut voltan komposit pada transistor VT4, VT5. Beban transistor VT3 ialah penstabil semasa VT1, VT2, R1. Terima kasih kepada sambungan cascode, adalah mungkin untuk mendapatkan rintangan dalaman yang sangat tinggi bagi penstabil semasa - kira-kira 150 MOhm, yang dengan ketara meningkatkan ciri teknikal keseluruhan peranti secara keseluruhan.

Agar pengikut voltan VT4, VT5 tidak mempengaruhi arus yang mengalir melalui transistor VT1-VT3, transistor pertama pengikut dipilih sebagai kesan medan. Transistor kedua pengulang hendaklah bipolar, kerana, disebabkan oleh kecuraman ciri yang lebih besar berbanding dengan kesan medan, ini boleh mengurangkan rintangan keluaran pengikut voltan dan penstabil secara keseluruhan dengan ketara.

Rajah. Xnumx

Idea penstabilan suhu voltan keluaran adalah seperti berikut. Voltan Ube antara tapak dan pemancar transistor bipolar pada arus pengumpul tetap mempunyai pekali suhu negatif -2 mV/°C. Sebaliknya, arus longkang transistor kesan medan berada di kawasan arus mikro disebabkan oleh hanyut suhu voltan potong. sama dengan lebih kurang +2 mV/°C, bergantung pada suhu dengan pekali kira-kira +10-3/°C. Arus yang mengalir melalui perintang R2 penstabil menghasilkan penurunan voltan, yang pada nilai rintangan R2 tertentu akan mempunyai pekali suhu +2 mV/°C. Oleh itu, voltan keluaran sama dengan Uout=(UBE3+UR2) (R4/R5+1) tidak akan bergantung pada suhu (UBE3 ialah voltan pada simpang pemancar transistor VT3). Nilai pekali suhu terendah boleh dicapai dengan memilih perintang R2 dengan teliti.

Untuk operasi yang boleh dipercayai bagi unit pampasan haba, adalah perlu untuk mengekalkan perbezaan suhu antara persimpangan pn transistor VT1 dan VT3 pada tahap yang sangat minimum (tidak lebih daripada 0,05 ° C). Cara paling mudah untuk menyelesaikan masalah ini ialah memastikan sentuhan haba antara badan transistor ini. Tetapi langkah ini tidak selalu wajar dan mungkin menjadi tidak perlu. Jika tiada faktor yang boleh menyebabkan kecerunan terma (bahagian pemanasan yang terletak berdekatan, contohnya, sink haba transistor berkuasa), maka perumah transistor VT1 dan VT3, walaupun dipasang secara berasingan, akan mempunyai suhu yang sama dalam beberapa perseratus. segulung ijazah. Kuasa haba sendiri yang dikeluarkan di dalamnya tidak melebihi 30 μW, dan ini membawa kepada peningkatan suhu kristal semikonduktor tidak lebih daripada 0,03 ° C (nilai biasa rintangan haba peralihan - persekitaran, untuk rendah- transistor kuasa ialah 0,5.. .1 S/mW). Ini menunjukkan bahawa kestabilan terma yang tinggi bagi voltan keluaran boleh dipastikan dalam beberapa kes tanpa sentuhan terma perumah transistor VT1 dan VT3.

Apabila memilih bahagian untuk penstabil, perhatian khusus harus diberikan untuk memilih transistor kesan medan berdasarkan voltan potong. Untuk versi pertama penstabil (Rajah 1), ia mestilah lebih daripada 2 V. Transistor VT1 dalam pilihan kedua (Rajah 2) mesti mempunyai voltan potong dalam 0,6...1 V, VT2 - 1,8.. .2,2 ,3 V. VT1 - 3..303 V. Tiada keperluan khas lain untuk transistor, jadi bukannya KP302E anda boleh menggunakan transistor siri KP307 dan KP315, bukannya KT3102G - KT3102G - KT342E, KT342B. KTXNUMX

Oleh kerana penstabil semasa VT1VT2R1 (Rajah 2) ialah peranti dua terminal, bukannya transistor kesan medan dengan saluran p, transistor dengan saluran-n boleh digunakan, sambil mengekalkan kekutuban pensuisan yang diperlukan.

Sebagai pengganti op amp K154UD1B, kami boleh mengesyorkan K140UD12 dan KR1407UD2, tetapi ia mempunyai pinout yang berbeza dan arus beban yang dibenarkan kurang daripada 1 mA. Kapasitor pembetulan C1 - mana-mana siri seramik KM-5, KM-6, dsb.

Sekiranya terdapat keperluan rendah untuk kestabilan masa dan suhu voltan keluaran dalam penstabil, lebih baik menggunakan perintang MLT-0,125 atau MLT-0,25 dengan toleransi 5%, jika tidak semua perintang (kecuali R3 dalam Rajah 2) mesti menjadi ketepatan, sebagai contoh, C2 -13-0,25 dengan toleransi 0,1%.

Menyediakan penstabil terdiri daripada menetapkan nilai voltan keluaran yang dikehendaki dengan memilih nisbah rintangan perintang litar suap balik. Dalam setiap penstabil, langkah telah diambil untuk menghapuskan pengujaan diri pada frekuensi tinggi dengan memasukkan kapasitor pembetulan berkapasiti kecil C1 dalam litar maklum balas negatif. Namun begitu, kemungkinan penjanaan parasit tidak boleh dikecualikan. Ini boleh dilakukan jika terdapat penstabil beban pada output dengan kapasiti 500 pF...0,1 µF. Untuk menghapuskan penjanaan parasit, cukup untuk menghidupkan kapasitor oksida dengan kapasiti 1...10 μF selari dengan beban penstabil.

Pengarang: S. Fedichin

Lihat artikel lain bahagian Pelindung Lonjakan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Proteus - bahan yang tidak boleh dipotong 25.07.2020 Penyelidik dari Universiti Durham di UK dan Institut Fraunhofer di Jerman telah mengumumkan penciptaan bahan pertama di dunia yang tidak boleh dipotong. Pada masa yang sama, ketumpatan bahan hanya 15% daripada ketumpatan keluli, yang, menurut saintis, menjadikannya menjanjikan dalam pembuatan kunci atau perisai ringan. Bahan itu, digelar "proteus", menggunakan sfera seramik dalam struktur aluminium sarang lebah untuk mengelakkan pengisar sudut, gerudi dan seumpamanya daripada menjejaskannya. Apabila cuba memotong bahan, getaran yang merosakkan berlaku yang membosankan mana-mana alat pemotong. Menurut para penyelidik, apabila membangunkan bahan itu, mereka mendapat inspirasi daripada kulit selular yang keras dari limau gedang dan cengkerang moluska yang tahan lama dan tahan pecah, yang terdiri daripada aragonit. Pengisar sudut atau gerudi dengan gerudi hanya boleh berfungsi pada lapisan atas plat Proteus, tetapi sebaik sahaja ia mencapai sfera seramik yang tertanam, getaran membuat tepi tajam alat menjadi kusam, dan kemudian zarah kecil habuk seramik bermula untuk mengisi jurang dalam struktur seperti matriks logam. Disebabkan oleh daya interatomik antara butiran seramik, kekuatan dan tenaga cakera atau gerudi dikembalikan kepada mereka, dan mereka menjadi lemah di bawah serangan mereka sendiri. Bahan baharu ini sama-sama berkesan terhadap obor pancutan air tekanan tinggi, kerana bentuk sfera sisipan seramik mengembang pancutan air, dengan ketara memperlahankan kelajuan pemotongan. Selain kunci basikal dan perisai ringan, proteus mempunyai potensi dalam peralatan perlindungan untuk orang yang menggunakan alat pemotong. Paten masih belum selesai dan pasukan penyelidik sedang mencari rakan kongsi pembuatan untuk membawa bahan tersebut ke pasaran.

Berita menarik lain:

▪ Gam - jangan koyakkan

▪ Cara baru peremajaan kulit

▪ Kamera Video Poket Kodak Zi8

▪ Kereta salji tentera Kanada

▪ Meningkatkan keberkesanan bahan letupan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Peralatan kimpalan. Pemilihan artikel

▪ pasal Hidung bos getah-motor model. Petua untuk pemodel

▪ artikel Bagaimana ruang disampaikan dalam lukisan dan grafik? Jawapan terperinci

▪ artikel Komposisi fungsi TV Hitachi. Direktori

▪ artikel Pemula radio amatur. Radio. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel 2,4/8 V penukar voltan untuk menghidupkan penggera keselamatan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024