Obwody regulatora o niskim spadku napięcia 5 V, 12 V wykorzystujące tranzystory

Tranzystorowe niski spadek Pomysły na obwód regulatora napięcia wyjaśnione w poniższym artykule mogą być wykorzystane do uzyskania ustabilizowanych napięć wyjściowych od 3 V i wyższych, takich jak 5 V, 8 V, 9 V, 12 V, itp., z wyjątkowo niskim spadkiem 0,1 V.

Na przykład, jeśli wykonasz proponowany obwód 5 V LDO, będzie on nadal wytwarzał napięcie wyjściowe o stałym 5 V, nawet jeśli napięcie wejściowe jest tak niskie, jak 5,1 V

Lepsze niż regulatory 78XX

Za standard Regulator 7805 okazuje się, że obowiązkowo potrzebują minimum 7 V, aby wytworzyć precyzyjne napięcie 5 V i tak dalej. Oznacza to, że poziom zaniku wynosi 2 V, co wygląda na bardzo wysokie i niepożądane w wielu zastosowaniach.

Koncepcje LDO wyjaśnione poniżej można uznać za lepsze niż popularne regulatory 78XX, takie jak 7805, 7812 itp., Ponieważ nie wymagają one zasilania wejściowego wyższego o 2 V niż zamierzony poziom wyjściowy, a raczej mogą pracować z wyjściami w granicach 2% wartości wejściowej.

W rzeczywistości dla wszystkich regulatorów liniowych, takich jak 78XX lub LM317, 338 itp. zasilanie wejściowe musi być o 2 do 3 V wyższe niż wewnętrzne stabilizowane wyjście.

Projektowanie regulatora o niskim spadku napięcia 5 V.

UWAGA: PROSZĘ DODAĆ 1K REZYSTOR MIĘDZY PODSTAWĄ Q1 A KOLEKTOREM Q2

Powyższy rysunek przedstawia prosty niski spadek Stabilizowany stabilizator napięcia 5 V. konstrukcja, która zapewni prawidłowe ustabilizowanie napięcia 5 V, nawet jeśli napięcie wejściowe spadnie poniżej 5,2 V.

Działanie regulatora jest w rzeczywistości bardzo proste, Q1 i Q2 tworzą proste, duże wzmocnienie wspólny emiter wyłącznik zasilania, który umożliwia przejście napięcia z wejścia na wyjście z niskim spadkiem.

Q3 w połączeniu z diodą Zenera i R2 działają jak podstawowa sieć sprzężenia zwrotnego, która reguluje wyjście do wartości odpowiadającej wartości diody Zenera (w przybliżeniu).

Oznacza to również, że wg zmiana napięcia Zenera wartości, napięcie wyjściowe można odpowiednio zmienić, zgodnie z potrzebami. Jest to dodatkowa zaleta projektu, ponieważ umożliwia użytkownikowi dostosowanie nawet niestandardowych wartości wyjściowych, które nie są dostępne ze stałych układów scalonych 78XX

Projektowanie regulatora o niskim spadku napięcia 12 V.

UWAGA: PROSZĘ DODAĆ 1K REZYSTOR MIĘDZY PODSTAWĄ Q1 A KOLEKTOREM Q2

Jak wyjaśniono w poprzedniej sekcji, sama zmiana wartości Zenera zmienia moc wyjściową do wymaganego ustabilizowanego poziomu. W powyższym obwodzie 12 v LDO wymieniliśmy Dioda Zenera z diodą Zenera 12 V, aby uzyskać regulowane wyjście 12 V poprzez wejścia od 12,3 V do 20 V.

Aktualne specyfikacje.

Bieżąca moc wyjściowa z tych Projekty LDO zależeć będzie od wartości R1 i aktualnej zdolności przeładunkowej Q1, Q2. Wskazana wartość R1 pozwoli na maksymalnie 200 mA, które można zwiększyć do wyższych amperów, odpowiednio obniżając wartość R1.

Aby zapewnić optymalną wydajność, upewnij się, że Q1 i Q2 są oznaczone za pomocą wysoki hFE co najmniej 50. Ponadto, wraz z tranzystorem Q1, Q2 również musi być tranzystorem mocy, ponieważ może się również trochę nagrzać.

Zabezpieczenie przed zwarciem

Jedną oczywistą wadą wyjaśnionych obwodów o niskim spadku jest brak zabezpieczenie przed zwarciem , co jest zwykle standardową wbudowaną funkcją większości normalnych stałych regulatorów.

Niemniej jednak funkcję można dodać, włączając etap ograniczenia prądu za pomocą Q4 i Rx, jak pokazano poniżej:

UWAGA: PROSZĘ DODAĆ 1K REZYSTOR MIĘDZY PODSTAWĄ Q1 A KOLEKTOREM Q2

Gdy prąd wzrośnie poza z góry określoną granicę, spadek napięcia na Rx staje się wystarczająco duży, aby włączyć Q4, co zaczyna uziemiać podstawę Q2. To powoduje, że przewodzenie Q1, Q2 staje się silnie ograniczone, a napięcie wyjściowe wyłącza się, aż oczywiście pobór prądu zostanie przywrócony do normalnego poziomu.

Regulator tranzystorowy o niskim spadku z łagodnym startem

Ten regulator napięcia o dużym wzmocnieniu, wykorzystujący tylko kilka tranzystorów, ma właściwości lepsze niż te z powszechnie stosowanej wielokrotności warianty emiter-popychacz .

Obwód został wypróbowany w 30-watowy wzmacniacz stereo wymagało to ściśle regulowanego zasilania, a także napięcia wyjściowego, które mogło powoli i stopniowo rosnąć od zera woltów do maksimum, ilekroć obwód był początkowo włączany.

To miękki start plan (około 2 sekund) dla wzmacniaczy mocy pomógł kondensatorom wyjściowym 2000 μF naładować się bez wyzwalania zbyt dużego prądu kolektora w tranzystorach wyjściowych.

Normalna impedancja wyjściowa regulatora wynosi 0,1 oma. Napięcie wyjściowe można znaleźć rozwiązując równanie przez:

VO = VZ - VBE1.

Czas narastania napięcia wyjściowego ocenia się, obliczając ze wzoru:

T = RB.C1 (1 -Vz / V).

Wiele urządzeń cyfrowych wymaga zaprogramowanej kolejności włączania ich zasilaczy. Ustalając odpowiednie wartości RB / C1, czas narastania wyjścia obwodu może być ustalony, aby zapewnić tę sekwencję lub interwał opóźnienia