Крен стабилизатор тока: Стабилизаторы КРЕН 142

Содержание

Стабилизаторы КРЕН 142


Стабилизаторы КРЕН серии КР142ЕН5-9 с постоянным положительным напряжением на выходе в диапазоне 5-27В широко применяются в самых различных электронных устройствах. Те напряжения, которые можно получить применяя данные стабилизаторы КРЕН 142, позволяют использовать их в блоках питания бытовой радиоэлектроники, промышленных устройств, измерительной техники и т.д.
Путём добавления в типовые схемы включения дополнительных элементов можно превратить эти источники фиксированного напряжения в источники с регулированием напряжения и тока. Если стабилизатор КРЕН 142 находится далеко (длина соединяющих проводов 1 метр и более) от фильтрующих конденсаторов выпрямителя, то на его входе необходимо также установить электролитический конденсатор. Эти стабилизаторы являются аналогами импортных стабилизаторов серии 78xx.

 

Схема КРЕН 142


Типовая схема КРЕН 142 стабилизатора, а также цоколевка КРЕН показаны на рисунках.

 

Стабилизаторы КРЕН (с фиксированным напряжением)

Условное
обозначение
Аналог Параметры
Uвых.
ном.
В
Uвых.
мин.
В
Uвых.
макс.
В
Iвых.
макс.
А
Uвх.
макс.
В
Кнест.
напр.
макс.
%/В
Кнест.
тока
макс.
%/А
КР142ЕН5А 7805 5.0 4.9 5.1 2.0 15 0.05 1.33
КР142ЕН5Б 6.0 5.88 6.12 2.0 15 0.05 1. 33
КР142ЕН5В 5.0 4.82 5.18 1.5 15
0.05
1.33
КР142ЕН5Г 7806 6.0 5.79 6.21 1.5 15 0.05 1.33
КР142ЕН8А 9.0 8.73 9.27 1.5 35 0.05 1.0
КР142ЕН8Б 12.0 11.64 12.36
1.5
35 0.05 1.0
КР142ЕН8В 15. 0 14.55 15.45 1.5 35 0.05 1.0
КР142ЕН8Г 7809 9.0 8.64 9.36 1.0 30 0.1 1.5
КР142ЕН8Д 7812 12.0 11.52 12.48 1.0 30 0.1 1.5
КР142ЕН8Е 7815 15.0 14.4 15.6 1.0 30 0.1 1.5
КР142ЕН9А 20.0 19.6 20. 4
1.5
40 0.05 0.67
КР142ЕН9Б 24.0 23.52 24.48 1.5 40 0.05 0.67
КР142ЕН9В 27.0 26.46 27.54 1.5 40 0.05 0.67
КР142ЕН9Г 7820 20.0 19.4 20.6 1.0 35 0.1 1.5
КР142ЕН9Д 7824 24.0 23.28 24.72 1. 0 35 0.1 1.5
КР142ЕН9Е 7827 27.0 26.19 27.81 1.0 35 0.1 1.5
КР142ЕН9К 7827 27.0 1.5 40

принцип работы, импульсная модель, универсальный регулируемый прибор

Чтобы эффективно побороть различные помехи в сети, необходимо использовать простые стабилизаторы тока. Современные производители занимаются промышленным изготовлением таких устройств, благодаря чему каждая модель отличается своими функциональными и техническими характеристиками. В бытовой отрасли нет больших требований к стабилизаторам тока, но высококачественное измерительное оборудование всегда нуждается в стабильном напряжении.

Краткое описание

Опытные мастера прекрасно знают, что простейшие ограничители тока представлены в виде обычных резисторов. Такие агрегаты часто называют стабилизаторами, что не является действительностью, так как они не способны убрать все помехи при колебании напряжения на своём входе. Использование резистора в схеме питания того или иного прибора возможно только в том случае, если всё входное напряжение стабилизируется.

В иной ситуации даже мельчайшие скачки напряжения воспринимаются как повышенная нагрузка, что негативно отражается на работе всего устройства. Эффективность работы резистивных ограничителей тока является довольно низкой, так как потребляемая ими энергия рассеивается в виде тепла.

Более высоким уровнем КПД обладают те конструкции, которые изготовлены на базе готовых интегральных микросхем линейных стабилизаторов. Схемы таких устройств отличаются минимальным набором элементов, простотой настройки и отсутствием помех. Чтобы избежать нежелательного перегрева регулирующего элемента, различия между входным и выходным напряжением должны быть минимальными. В противном случае корпус микросхемы будет вынужден рассеивать всю невостребованную энергию, что в несколько раз снижает итоговый показатель КПД.

Наибольшей эффективностью обладают схемы с широтно-импульсной модуляцией. Их производство основано на использовании универсальных микросхем, где присутствует цепь обратной связи и специальные защитные механизмы, благодаря чему существенно возрастает надёжность всего устройства. Использование импульсного трансформатора ведёт к удержанию схемы, что положительно влияет на уровень КПД и продолжительность эксплуатационного срока. Стоит отметить, что такие стабилизаторы мастера часто изготавливают своими руками, используя для этого специальные детали.

Функциональные возможности

Только тот мастер, который хорошо знает принцип работы стабилизатора тока, сможет эффективно применять это устройство в различных сферах.

Основная сложность в том, что электросети насыщены различными помехами, которые негативно влияют на работоспособность оборудования и приборов. Чтобы эффективно преодолеть источники отрицательного воздействия, специалисты повсюду применяют стабилизаторы напряжения и тока.

В каждом таком изделии присутствует незаменимый элемент — трансформатор, который обеспечивает стабильную и безотказную работу всей системы. Даже самая элементарная схема обязательно укомплектована универсальным выпрямительным мостом, который соединён с разными резисторами, а также конденсаторами. К главным эксплуатационным характеристикам относятся предельный уровень сопротивления и индивидуальная ёмкость.

Квалифицированные специалисты отмечают, что простой стабилизатор тока функционирует по самой элементарной схеме. Всё дело в том, что электрический ток поступает на основной трансформатор, благодаря чему меняется его предельная частота. На входе она всегда совпадает с этим показателем в электросети, находясь в пределах 50 герц. Только после того, как произошло преобразование тока, предельная частота будет снижена до оптимальной отметки.

Стоит отметить, что в традиционной схеме присутствуют мощные высоковольтные выпрямители, которые помогают определить полярность напряжения. А вот конденсаторы участвуют в качественной стабилизации тока, резисторы устраняют имеющиеся помехи.

Изготовление простого преобразователя для светодиодов

Опытные мастера согласятся, что собрать качественный и долговечный стабилизатор не так уж и сложно. Главная особенность состоит в том, что на блок может быть установлена целая система низковольтных конденсаторов на 20 вольт, а импульсная микросхема может иметь вход до 35 В. Наиболее простой светодиодный стабилизатор, выполненный своими руками — это вариант LM317. Потребуется только правильно рассчитать резистор для используемого светодиода с помощью специализированного онлайн-калькулятора.

Важным фактом остаётся то, что для слаженной работы такого агрегата отлично подходит подручное питание:

  • Стандартный блок на 19 вольт от ноутбука.
  • На 24 В.
  • Более мощный агрегат на 32 вольт от обычного принтера.
  • Либо на 9 или на 12 вольт от какой-либо бытовой электроники.

К основным преимуществам такого преобразователя всегда относят его доступность, минимальное количество элементов, высокую степень надёжности, а также наличие в магазинах. Собирать самостоятельно более сложную схему весьма нерационально. Если мастер не обладает необходимым опытом, тогда импульсный стабилизатор тока лучше купить в готовом виде. При необходимости его всегда можно усовершенствовать.

Продолжительность работы светодиода без потери яркости зависит от режима. Главное достоинство простейших стабилизаторов (драйверов), таких как микросхема-стабилизатор LM317, — их довольно трудно сжечь. Схема подключения LM317 требует всего двух деталей: самой микросхемы, включаемой в режим стабилизации, и резистора. Сам процесс сборки состоит из нескольких основных этапов:

  1. Потребуется купить переменный резистор сопротивлением в 0.5 кОм (имеет три вывода и ручку регулировки). Заказать его можно через интернет или купить в «Радиолюбителе».
  2. Провода припаиваются к среднему выводу, а также к одному из крайних.
  3. С помощью мультиметра, включённого в режиме измерения сопротивления, замеряется сопротивление резистора. Нужно добиться максимального показания в 500 Ом (чтобы светодиод не перегорел при низком сопротивлении резистора).
  4. После внимательной проверки правильности соединений перед подключением собирается цепь.

Для любого устройства можно добиться подачи 10 А (задаётся низкоомным сопротивлением). Для этих целей можно использовать транзистор КТ825 или установить аналог с лучшими техническими характеристиками и системой охлаждения. Максимальная мощность LM317 — 1. 5 ампер. Если есть необходимость увеличить ток, то в схему можно добавить полевой или обычный транзистор.

Универсальная регулируемая модель

Многие мастера сталкиваются с необходимостью использования высококачественного стабилизатора, который позволил бы проводить настройки сети в широком диапазоне. Некоторые современные схемы отличаются тем, что в них предусмотрено наличие токозадающего резистора с пониженными характеристиками. Сами специалисты отмечают, что такое устройство позволяет проводить усиление напряжения в другом резисторе. Это состояние принято называть усиленным напряжением ошибки.

Параметры опорного и ошибочного напряжения можно сравнить при помощи опорного усилителя, благодаря этому мастер осуществляет настройку состояния полевого транзистора. Стоит отметить, что такая схема требует дополнительного питания, которое обязательно должно поступать к отдельному разъёму. Всё дело в том, что питающее напряжение должно обеспечивать слаженную работу абсолютно всех компонентов используемой схемы. Допустимый уровень не должен быть превышен, так как это чревато преждевременной поломкой оборудования.

Чтобы максимально правильно настроить работу регулируемого стабилизатора тока, необходимо использовать специальный ползунок. Именно подстроечный резистор позволяет мастеру выставить максимальное значение тока. Настройка сети получается более гибкой, так как все параметры можно самостоятельно корректировать в зависимости от интенсивности эксплуатации.

Многофункциональный прибор

Среднюю сложность изготовления имеют драйверы для светодиодов на 220 В. Много времени может занять их настройка, требующая опыта по наладке. Такой драйвер извлечь можно из светодиодных ламп, прожекторов и светильников с неисправной светодиодной цепью. Большинство из них также возможно доработать, узнав модель контроллера преобразователя. Параметры обычно задаются одним или несколькими резисторами.

В datasheet указывается уровень сопротивления, необходимый для получения нужного тока. Если установить регулируемый резистор, то количество Ампер будет настраиваемым (но без превышения указанной номинальной мощности).

Ещё недавно высокой популярностью пользовался универсальный модуль XL4015. По своим характеристикам он подходит для подключения светодиодов с высокой мощностью (до 100 Ватт). Стандартный вариант его корпуса припаян к плате, выполняющей функции радиатора. Чтобы улучшить охлаждение XL4015, схема должна быть доработана с установкой радиатора на коробку устройства.

Многие пользователи просто ставят его сверху, однако, эффективность такой установки довольно низкая. Систему охлаждения желательно располагать внизу платы, напротив пайки микросхемы. Для оптимального качества её можно отпаять и установить на полноценный радиатор, используя термопасту. Провода потребуется удлинить. Дополнительное охлаждение можно монтировать и для диодов, что значительно повысит эффективность работы всей схемы.

КРЕН 5в стабилизатор — выравнивание напряжение на выходе

Трехвыводные стабилизаторы напряжения бывают фиксированные или регулируемые. Первые разработаны на конкретное выходное напряжение (в нашем случае 5 В). Вторые – регулируемые стабильники, которые позволяют установить необходимое напряжение в заявленных пределах.

Если вам не нужно ограничивать выходные параметры или настраивать сигнал на нестандартные параметры, то обратите внимание на стабилизатор с фиксированным напряжением КРЕН 142, который позволит использовать меньше деталей и поэтому станет лучшим выбором.

Схема КРЕН 142

Как выбрать стабилизатор по току? Устройство должно быть выбрано с номиналом, довольно близким к значению максимально возможного тока в цепи. Если стабилизатор будет слегка загружен, то со стабильностью часто бывает не всё в порядке. Однако схема должна быть подобрана оптимально и полезно во всех смыслах. То есть номинальный ток с большим запасом тоже ни к чему, поскольку ток короткого замыкания будет также слишком большим для того, чтобы защитить цепь.

Типовая схема включения КР142ен5а

Стабилизатор серии КР142ен5а с постоянным положительным напряжением на выходе в 5 В имеет широкое применение в самых различных электронных приборах. Сфера его использования – в качестве источника питания для логических систем, аппаратов высокоточного воспроизведения и других радиоэлектронных приборов. Электрическая схема КР142ЕН5А показана на рисунке ниже.

Емкости С1, С2 играют корректирующую роль. С2 предназначена для сглаживания пульсации, а С1 – для защиты от вероятного высокочастотного возбуждения микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора рассчитан до 2 А.

Если добавить в схему вспомогательные детали можно преобразовать её в источник с регулированием напряжения. При удалённом расположении КРЕН 142 (с длиной соединительных проводов один метр и более) от фильтрующих конденсаторов выпрямителя, к его входу следует присоединить конденсатор. Для регулирования напряжения на выходе используется внешний делитель. Для правильной работы устройства потребуется применение дополнительного радиатора. Эти модели являются аналогами импортных регуляторов серии 78xx.

Цоколевка и схема включения

Микросхема КР142ен5а рассчитана на максимальный ток 5 А, и она может его обеспечить. Но превышение тока грозит выходом устройства из строя. Ниже приводится вариант включения микросхемы. Разрешается производить монтаж микросхемы два раза, демонтаж один раз.

Крепёж схемы к печатной плате выполняется методом распайки выводов корпуса, см. цоколевку микросхемы на рисунке.

Характеристики стабилизатора

Микросхема кр142ен5а представляет собой стабилизатор компенсационного типа с регулируемым выходным напряжением положительной полярности.

Основные характеристики:

  • защита от перегрева;
  • ограничение по току КЗ;
  • масса не более 1,4 г;
  • габариты 14,48х15,75 мм.

Предельные значения параметров режима эксплуатации и условий окружающей среды:

  • Температура хранения -55 … +150 С;
  • Температур кристалла в рабочем режиме -45 … +125 С.

Стабилизатор крен8б

В настоящее время интегральные стабилизаторы напряжения распространены достаточно широко. Источники питания с использованием таких стабилизаторов имеют небольшое количество дополнительных элементов, низкую стоимость и обладают отличными техническими характеристиками. Линейный стабилизатор крен8б – один из наиболее распространённых вариантов отечественного производства, являющийся аналогом импортных стабилизаторов линейки 78хх.

Действие стабилизатора

Стабилизатор кр1428б даёт возможность снабжения каждой платы сложного прибора отдельным стабилизирующим устройством и воспользоваться для его питания общим источником, не обеспеченным стабилизацией.

Поскольку поломка одного из стабилизаторов приводит к выходу из строя только подключенного к нему блока, это повышает общую надёжность устройств. Также такая схема подключения смогла решить проблему борьбы с помехами импульсного характера и наводками на длинные питающие провода.

Следует знать, что превышение значения тока, на которое рассчитано устройство, может повлечь за собой выход стабилизатора из строя. Однако современные стабилизаторы имеют защиту по току – в случае превышения максимальной нагрузки тока они просто отключаются.

К минусам линейных стабилизаторов можно отнести и сильный нагрев при повышенной нагрузке. Так повышение входного напряжения влечёт за собой перегрев стабилизатора. При разработке стабилизаторов крен8б эта проблема была решена обеспечением защиты по перегреву.

Технические характеристики:

  • Стабилизатор кр1428б имеет следующие характеристики:
  • допустимая величина выходного тока 1 Ампер;
  • наличие внутренней термозащиты;
  • защищённый выходной транзистор;
  • отсутствие необходимости во внешних компонентах;
  • внутренние ограничения токов короткого замыкания.

Применение

Применяться такой стабилизатор может в таких устройствах, как:

  1. в радиоэлектронных устройствах как источник питания логических систем;
  2. в устройствах воспроизведения высокого качества;
  3. в измерительных приборах.

При добавление в типовые схемы дополнительных элементов можно превратить стабилизатор из источника напряжения в источник с регулировкой как напряжения, так и тока.

Если длина соединительных проводов стабилизатора с фильтрующими конденсатами выпрямителя превышает 1 метр, тогда на его входе требуется установка электролитического конденсатора.

Выбор линейного стабилизатора крен1428б поможет решить проблему со стабилизацией напряжения в большом спектре радиоэлектронный и других устройств и продлит срок использования приборов.

Крен 12 вольт

Стабилизатор напряжения крен 12 вольт, расположенный в блоке питания, является немаловажным узлом радиоэлектронной техники. Не так давно подобные узлы были основаны на стабилитронах и транзисторах, на смену которым пришли специализированные микросхемы.

Плюсами таких схем стали способность в широких диапазонах выходного тока и выходного напряжения, а также присутствие системы, защищающей от перегрузок по электрическому току и перегревания – при превышении допустимого температурного значения кристалла микросхемы производится остановка тока на выходе.

Технические характеристики

К основным характеристикам стабилизатора крен 12 вольт относятся:

  • отсутствие необходимости в дополнительных внешних компонентах;
  • наличие внутренней системы термозащиты;
  • присутствие защитной схемы выходного транзистора;
  • внутренние ограничители тока коротких замыканий;
  • лёгкость и малые габариты.

Выходной ток в стабилизирующих устройствах крен 12 может быть 1 или 1,5 А, максимальное напряжение – 30 или 35 В. Разность входного напряжения с выходным в таких стабилизаторах всегда одинакова и составляет 2,5 В.

КР142ЕН12А

Стабилизатор КР142ЕН12А и его аналог LM317 являются регулируемыми стабилизирующими устройствами компенсационного типа. Работают они с внешним разделителем напряжения в элементе измерения, что позволяет регулирование напряжения на выходе в диапазоне 1,3 В – 37 В.
Элемент регулирования находится в плюсовом проводе питания. Предел тока нагрузки не превышает 1 А.

Данные стабилизаторы считаются самыми «высоковольтными» в линейке К142, обладают высокой стойкостью к импульсным мощностным перегрузкам. Также они имеют систему, защищающую от перегрузок по току на выходе.

Прибор защищается пластмассовым корпусом, с вмонтированным удлинённым фланцем для теплоотведения. Массы подобных приборов не превышает 2,5 г.

Применение

Стабилизаторы на 12В широко используются в схемах электронных устройств как составляющие источников их электропитания. Это может быть бытовая и измерительная техника, радиоэлектронная аппаратура и прочие конструкции.

Также эти стабилизаторы используются автолюбителями при необходимости ограничения тока заряда аккумулятора, проверки источника питания, установке LED-лент в автомобильные фары во избежание частого сгорания светодиодов.

Простота схемного решения стабилизатора делает его лёгким в использовании даже для обычного обывателя, не обладающего специальными знаниями.

Заключение

Стабилизатор типа КРЕН – это радиоэлектронное изделие, основное предназначение которого заключается в выравнивании напряжения на выходе. Устройство оснащено токовой защитой, отключающей аппарат при превышении порогового тока в нагрузке, и защитой по перегреву. Микросхема имеет невысокую стоимость и хорошие технические характеристики.

Стабилизаторы тока

В каждой электрической сети периодически возникают помехи, отрицательно влияющие на стандартные параметры тока и напряжения. Данная проблема успешно решается с помощью различных устройств, среди которых очень популярны и эффективны стабилизаторы тока. Они имеют различные технические характеристики, что делает возможным их использование совместно с любыми бытовыми электроприборами и оборудованием. Особые требования предъявляются к измерительному оборудованию, требующему стабильного напряжения.

Общее устройство и принцип работы стабилизаторов тока

Знание основных принципов работы стабилизаторов тока способствует наиболее эффективному использованию этих устройств. Электрические сети буквально насыщены различными помехами, негативно влияющими на работу бытовых приборов и электрооборудования. Для преодоления отрицательных воздействий используется схема простого стабилизатора напряжения и тока.

В каждом стабилизаторе имеется основной элемент – трансформатор, обеспечивающий работу всей системы. Самая простая схема включает в свой состав выпрямительный мост, соединенный с различными типами конденсаторов и резисторов. Их основными параметрами считаются индивидуальная емкость и предельное сопротивление.

Сам стабилизатор тока работает по очень простой схеме. Когда ток поступает на трансформатор, его предельная частота изменяется. На входе она будет совпадать с частотой электрической сети и составит 50 Гц. После того как будут выполнены все преобразования тока, предельная частота на выходе снизится до 30 Гц. В схеме преобразования участвуют высоковольтные выпрямители, с помощью которых определяется полярность напряжения. Конденсаторы непосредственно участвуют в стабилизации тока, а резисторы снижают помехи.

Диодный стабилизатор тока

Во многих конструкциях светильников имеются диодные стабилизаторы, более известные как стабилизаторы тока для светодиодов. Как и все типы диодов, светодиоды обладают нелинейной вольтамперной характеристикой. То есть, при изменяющемся напряжении на светодиоде, происходит непропорциональное изменение тока.

С ростом напряжения вначале наблюдается очень медленное возрастание тока, в результате, свечение светодиода отсутствует. Затем, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света и очень быстрое возрастание тока. Дальнейший рост напряжения приводит к катастрофическому увеличению тока и перегоранию светодиода. Значение порогового напряжения отражается в технических характеристиках светодиодных источников света.

Светодиоды с высокой мощностью требуют установки теплоотвода, поскольку их работа сопровождается выделением большого количества тепла. Кроме того, для них требуется и достаточно мощный стабилизатор тока. Правильная работа светодиодов также обеспечивается стабилизирующими устройствами. Это связано с сильным разбросом порогового напряжения даже у однотипных источников света. Если два таких светодиода подключить параллельно к одному источнику напряжения, по ним будет проходить ток разной величины. Разница может быть настолько существенной, что один из светодиодов сразу же сгорит.

Таким образом, не рекомендуется включение светодиодных источников света без стабилизаторов. Данные устройства устанавливают ток заданного значения без учета напряжения, приложенного к схеме. К наиболее современным приборам относится двухвыводной стабилизатор для светодиодов, применяющийся для создания недорогих решений по управлению светодиодами. В его состав входит полевой транзистор, обвязочные детали и другие радиоэлементы.

Схемы стабилизаторов тока на КРЕН

Данная схема стабильно работает с использованием таких элементов, как КР142ЕН12 или LM317. Они являются регулируемыми стабилизаторами напряжения, работающими с током до 1,5А и входным напряжением до 40В. В нормальном тепловом режиме эти устройства способны рассеивать мощность до 10Вт. Эти микросхемы обладают низким собственным потреблением, составляющим примерно 8мА. Данный показатель остается неизменным даже при изменяющемся токе, проходящем через КРЕН и измененном входном напряжении.

Элемент LM317 способен удерживать на основном резисторе постоянное напряжение, регулируемое в определенных пределах с помощью подстроечного резистора. Основной резистор с неизменным сопротивлением обеспечивает стабильность проходящего через него тока, поэтому он известен еще, как токозадающий резистор.

Стабилизатор на КРЕН отличается простотой и может использоваться в качестве электронной нагрузки, зарядки аккумуляторов и в других областях.

Стабилизатор тока на двух транзисторах

Благодаря своему простому исполнению, в электронных схемах очень часто используются стабилизаторы на двух транзисторах. Их основным недостатком считается не вполне стабильный ток в нагрузках при изменяющемся напряжении. Если же не требуется высоких токовых характеристик, то данное стабилизирующее устройство вполне сгодится для решения многих несложных задач.

Кроме двух транзисторов в схеме стабилизатора присутствует токозадающий резистор. Когда на одном из транзисторов (VT2) увеличивается ток, возрастает напряжение на токозадающем резисторе. Под действием этого напряжения (0,5-0,6В) начинает открываться другой транзистор (VT1). При открытии этого транзистора, другой транзистор – VT2 начинает закрываться. Соответственно, уменьшается и количество тока, протекающего через него.

В качестве VT2 используется биполярный транзистор, однако в случае необходимости возможно создать регулируемый стабилизатор тока на полевом транзисторе MOSFET, используемом в качестве стабилитрона. Его выбор осуществляется исходя из напряжения 8-15 вольт. Данный элемент используется при слишком высоком напряжении источника питания, под действием которого затвор в полевом транзисторе может быть пробит.

Более мощные стабилитроны MOSFET рассчитаны на более высокое напряжение – 20 вольт и более. Открытие таких стабилитронов происходит при минимальном значении напряжения на затворе 2 вольта. Соответственно, происходит и увеличение напряжения, обеспечивающего нормальную работу схемы стабилизатора тока.

Регулируемый стабилизатор постоянного тока

Иногда возникает необходимость в стабилизаторах тока с возможностью регулировок в широком диапазоне. В некоторых схемах может использоваться токозадающий резистор с пониженными характеристиками. В этом случае необходимо применять усилитель ошибки, основой которого служит операционный усилитель.

С помощью одного токозадающего резистора происходит усиление напряжения в другом резисторе. Это состояние называется усиленным напряжением ошибки. С помощью опорного усилителя сравниваются параметры опорного напряжения и напряжения ошибки, после чего выполняется регулировка состояния полевого транзистора.

Для такой схемы требуется отдельное питание, которое подается к отдельному разъему. Питающее напряжение должно обеспечивать нормальную работу всех компонентов схемы и не превышать уровня, достаточного для пробоя полевого транзистора. Правильная настройка схемы требует установки ползунка переменного резистора в самое верхнее положение. С помощью подстроечного резистора выставляется максимальное значение тока. Таким образом, переменный резистор позволяет выполнять регулировку тока от нуля до максимального значения, установленного в процессе настройки.

Мощный импульсный стабилизатор тока

Широкий диапазон питающих токов и нагрузок не всегда является основным требованием к стабилизаторам. В некоторых случаях решающее значение отводится высокому коэффициенту полезного действия прибора. Эту задачу успешно решает микросхема импульсного стабилизатора тока, заменяющая компенсационные стабилизаторы. Приборы этого типа позволяют создавать высокое напряжение на нагрузке даже при наличии невысокого входного напряжения.

Кроме того, существует повышающий стабилизатор тока импульсного типа. Они используются вместе с нагрузками, питающее напряжение которых превышает входное напряжение стабилизирующего устройства. В качестве делителей выходного напряжения используются два резистора, задействованные в микросхеме, с помощью которой входное и выходное напряжение поочередно уменьшается или увеличивается.

Стабилизатор на LM2576

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9

Как известно [Л], эти стабилизаторы идентичны по схеме, каждый из них содержит устройство защиты от замыкания цепи нагрузки. Различаются они только максимальным выходным током и номинальным выходным напряжением, которое имеет одно из следующих значений: 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24 и 27 В.

Стабилизатор напряжения (СН), защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. При наличии в выходной цепи СН конденсатора большой емкости иногда необходимо принимать меры по защите микросхемы, то есть по предотвращению разрядки конденсатора через ее цепи. Дело в том, что обычно используемые в цепях питания устройств конденсаторы емкостью до 10 мкФ и более обладают малым внутренним (емкостным) сопротивлением, поэтому при аварийном замыкании той или иной цепи устройства возникает импульс тока, значение которого может достигать десятков ампер. И хотя этот импульс очень кратковременен, его энергии может оказаться достаточно для разрушения микросхемы. Энергия импульса зависит от емкости конденсатора, выходного напряжения и скорости его уменьшения.

Для защиты микросхемы от повреждения в подобных случаях используют диоды. В устройстве, выполненном по схеме на рис. 1, диод VD1 защищает микросхему DA1 от разрядного тока конденсатора С2, а диод VD2 — от разрядного тока конденсатора C3 при замыкании на входе СН.

Выходное напряжение устройства Uвых. = Uвыx.cт. + Ir2R2, где Uвых.ст. — выходное напряжение микросхемы, Ir2 — ток через резистор R2.

Сопротивление резисторов R1 и R2 рассчитывают по формулам: R1 = Uвых.ст./Ir2 + Iп; R2 = Uвых — Uвых.ст./Ir2 ,где Iп — ток потерь в микросхеме, равный 5…10 мА. Для нормальной работы устройства ток Ir2 должен быть, как минимум, вдвое больше тока Iп.

Приняв Ir2=20 мА, в рассматриваемом случае (Uвых=10В Uвых.ст.=5 В) получаем Rl=5/(0,02+0,01)=333 Ом, R2=(10—5)/0,02=250 Ом.

Поскольку выбор сопротивлений этих резисторов из стандартного ряда номиналов приводит к отклонению выходного напряжения от расчетного значения, резистор R2 рекомендуется выбирать подстроечным. Это позволит в определенных пределах регулировать выходное напряжение.

Мощность Ррас., рассеиваемую микросхемой при максимальной нагрузке, определяют по формуле: Pрас. = Iвых.(Uвх — Uвых.) + IпUвх.

Конденсатор С1 необходим только в том случае, если длина проводов, соединяющих СН с конденсатором фильтра выпрямителя, больше 100 мм;

С2 сглаживает переходные процессы, и его рекомендуется устанавливать при наличии длинных соединительных проводов (печатных проводников) и в тех случаях, когда недопустимы броски напряжения и тока в Цепи питания нагрузки. Что касается конденсатора С3, то он служит для дополнительного уменьшения пульсаций напряжения на выводе 8 микросхемы DA1.

Наиболее подходят для использования в стабилизаторах танталовые оксидные конденсаторы, обладающие (конечно, при необходимой емкости) малым полным сопротивлением даже на высоких частотах: здесь танталовый конденсатор емкостью 1 мкФ эквивалентен алюминиевому оксидному конденсатору емкостью примерно 25 мкФ.

При соответствующем выборе микросхемы и сопротивления резисторов R1, R2 выходное напряжение может быть более 25 В (в любом случае оно не должно превышать разности Uвых.max. — Uпд ,где Uпд — минимально допустимое падение напряжения на микросхеме). Емкость конденсаторов С2, С3 — не Менее 25 мкФ.

СН со ступенчатым включением (рис.2)


Функции «коммутирующего» элемента в этом устройстве выполняет транзистор VT1. В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2.

При этом напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 близко к 0 (оно равно напряжению насыщения Uкэ.нас. транзистора VTl), и выходное напряжение СН лишь ненамного превышает напряжение Uвых.ст. По мере зарядки конденсатора через резистор R3 транзистор закрывается, напряжение на выводе 8 DA1, а следовательно, и на выходе устройства возрастает, и спустя некоторое время выходное напряжение достигает заданного уровня. Длительность установления выходного напряжения зависит от постоянной времени цепи R3C3.

Назначение конденсаторов С1 и С2 — то же, что и в СН по схеме на рис.1.

СН с выходным напряжением повышенной стабильности (рис.3)


Как видно из схемы, отличие этого СН от устройства по схеме на рис. 1 (кроме отсутствия защитных диодов и конденсатора С3) заключается в замене резистора R2 стабилитроном VD1. Последний поддерживает более стабильное напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 и тем самым дополнительно уменьшает колебания напряжения на нагрузке.

Недостаток устройства — невозможность плавной регулировки выходного напряжения (его можно изменять только подбором стабилитрона VD1).

СН с выходным напряжением, регулируемым от 0 В


На рис.4 изображена схема устройства, выходное напряжение которого можно регулировать от 0 до 10 В. Требуемое значение устанавливают переменным резистором R2. При установке его движка в нижнее (по схеме) положение (резистор полностью выведен из цепи) напряжение на выводе 8 DA1 имеет отрицательную полярность и равно разности Uvd1 — Uвых.ст. (Uvd1 — напряжение стабилизации стабилитрона VD1), поэтому выходное напряжение СН равно 0. По мере перемещения движка этого резистора вверх отрицательное напряжение на выводе 8 уменьшается и при некотором его сопротивлении становится равным напряжению Uвых.ст. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора выходное напряжение СН возрастает от 0 до максимального значения.

СН с внешними регулирующими транзисторами

Микросхемы 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9 в зависимости от типа могут отдавать в нагрузку ток до 1,5…3 А. Однако эксплуатация их с предельным током нагрузки нежелательна, так как требует применения эффективных теплоотводов (допустимая рабочая температура кристалла ниже, чем у большинства мощных транзисторов).

Облегчить режим работы микросхемы в подобных случаях можно, подключив к ней внешний регулирующий транзистор.

Принципиальная схема базового варианта СН с внешним регулирующим транзистором показана на рис.5. При токе нагрузки до 180…190 мА падение напряжения на резисторе R1 невелико, и устройство работает так же, как и без транзистора. При большем токе это падение напряжения достигает 0,6…0,7 В, и транзистор VT1 начинает открываться, ограничивая тем самым дальнейшее увеличение тока через микросхему DA1. Она поддерживает выходное напряжение на заданном уровне, как и в типовом включении: при повышении входного напряжения снижается входной ток, а следовательно, и напряжение управляющего сигнала на эмиттерном переходе транзистора VT1, и наоборот.

Применяя такой СН, следует иметь в виду, что минимальная разность напряжений Uвх. и Uвых. должна быть равна сумме минимального падения напряжения на используемой микросхеме и напряжения Uэб регулирующего транзистора.

Необходимо также позаботиться об ограничении тока через этот транзистор, так как при замыкании в нагрузке он может превысить ток через микросхему в число раз, равное статическому коэффициенту передачи тока h31э, и достичь 20А и даже более. Такого тока в большинстве случаев достаточно для вывода из строя не только регулирующего транзистора, но и нагрузки.

Схемы возможных вариантов СН с ограничением тока через регулирующий транзистор показаны на рис.6-8. В первом из них (рис.6) эта задача решается включением параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 двух соединенных последовательно диодов VD1, VD2, которые открываются, если ток нагрузки превышает 7 А. СН продолжает работать и при некото ом дальнейшем увеличении тока, но как только он достигает 8 А, срабатывает система защиты микросхемы от перегрузки.

Недостаток рассмотренного варианта — сильная зависимость тока срабатывания системы защиты от параметров транзистора и диодов, (ее можно значительно ослабить, если обеспечить тепловой контакт между корпусами этих элементов).

Значительно меньше этот недостаток проявляется в СН по схеме на рис.7.

Если исходить из того, что напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и пр мое напряжение диода VD1 примерно одинаковы, то распределение тока ме ду микросхемой DA1 и регулирующим транзистором зависит от отношения значений сопротивления резисторов R2 и R1. При малом выходном токе падение напряжения на резисторе R2 и диоде VD1 мало, поэтому транзистор VT1 закрыт и работает только микросхема. По мере увеличения выходного тока это падение напряжения возрастает, и когда оно достигает 0,6…0,7 В, транзистор начинает открываться, и все большая часть тока начинает течь через него. При этом микросхема поддерживает выходное напряжение на уровне, определяемом ее типом: при увеличении напряжения ее регулирующий элемент закрывается, снижая тем самым протекающий через нее ток, и падение напряжения на цепи R2VD2 уменьшается. В результате падение напряжения на регулирующем транзисторе VT1 возрастает и выходное напряжение понижается. Если же напряжение на выходе СН увеличивается, процесс регулирования протекает в противоположном направлении.

Введение в эмиттерную цепь транзистора VT1 резистора R1, Повышающего устойчивость работы СН (он предотвращает его самовозбуждение) требует увеличения входного напряжения.

В то же время, чем больше сопротивление этого резистора, тем меньше ток срабатывания по перегрузке зависит от параметров транзистора VT1 и диода VD1. Однако с увеличением сопротивления резистора возрастает рассеиваемая на нем мощность, в результате чего снижается КПД и ухудшается тепловой режим устройства.

В СН по схеме на рис.8 транзистор VT1 также выполняет функции регулирующего элемента.

Сопротивление резистора R1 выбирают таким образом, чтобы он открывался при токе нагрузки около 100 мА.

Транзистор VT2 реагирует на изменение (под действием тока нагрузки) падения напряжения на резисторе R2 и открывается, когда оно достигает 0,6…0,7 В, защищая тем самым регулирующий транзистор VT1.

Элементы этого СН рассчитывают и выбирают следующим образом. Предположим, необходим СН с выходным напряжением Uвых. = 5В при токе нагрузки Iвыx. = 5А Входное напряжение Uвх. = 15В. Микросхема 142ЕН5В (Iвых.max. = 2А).

Сначала выбирают транзистор VT1, способный при замыкании выходной цепи рассеять мощность Ррас = Uвх.Iвых.max. = 15*5 = 75Вт. С учетом некоторого запаса для повышения надежности желательно выбрать транзистор с Ррас. = 90…100 Вт. Его статический коэффициент передачи тока h31э при токе коллектора Iк = 5А должен быть не менее 10. Этим требованиям в полной мере отвечает транзистор КТ818АМ — его Pрас.= 100 Вт, h31э = 15 при токе Iк = 5А, Iк.max. = 15А, ток базы Iб = Iк/h31э = 0.33А. Uбэ = 0.9В при токе Iк=5А.

Ток Iвых. микросхемы 142ЕН5В выбирают с таким избытком, чтобы он перекрывал возможные отклонения параметров элементов и напряжения Uбэ.vt1 если этот запас взять равным 20%, то ток Iвых. будет равен 1,2*Iб.vt1 а ток через резистор R1 Ir1 = 0.2*Iб.vt1.

Поэтому сопротивление резистора R1 =Uбэ.vt1/0.2*Iб.vt1 = 13.4 Ом.

Сопротивление резистора R2 рассчитывают по формуле:

R2 = Uбэ.vt2.откр./Iвых. = 0.14 Ом,

где напряжение открывания транзистора Uбэ.vt2.откр. = 0.7В

Транзистор VT2 выбирают из условий Iк.vt2 > Iб.vt1 и Pрас. = Uвх.*Iб.vt1 = 15*0.33 = 5Вт

Этим требованиям отвечает транзистор КТ814А.

У рассматриваемого устройства два недостатка:

Во-первых, довольно большая рассеиваемая мощность (при максимальном токе входное напряжение должно превосходить выходное на величину, равную сумме минимального падения напряжения на микросхеме и значений напряжения на эмиттерном переходе транзисторов VT1 и VT2).

Во-вторых, очень жесткие требования к регулирующему транзистору, который должен выдерживать максимальный ток стабилизатора при большом напряжении Uкэ.

Мощный СН


Его можно выполнить по схеме на рис.9. Представленный вариант обеспечивает выходное напряжение в пределах 5…30В при токе нагрузки до 5А. Кроме микросхемы DA1 и регулирующего транзистора VT1, он содержит измерительный мост, образованный резисторами R2 — R5, R7, и компаратор на ОУ DA2. Особенность моста в том, что через входящий в него резистор R7 протекает большая часть тока нагрузки. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R6, значение тока (в данном случае 5А), при превышении которого СН становится стабилизатором тока, — резистором R2

При токе нагрузки, меньшем 5А, падение напряжения на резисторе R7 таково, что входное напряжение ОУ DA2 больше 0, поэтому его выходное напряжение положительно, диод VD1 закрыт и компаратор не оказывает на работу СН никакого влияния. Увеличение тока нагрузки до 5А и соответствующее повышение падения напряжения на резисторе R7 приводят к тому, что входное напряжение ОУ DA2 вначале уменьшается до 0, а затем меняет знак.

В результате его выходное напряжение также становится отрицательным, диод VD1 и светодиод HL1 открываются и напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 устанавливается на уровне, соответствующем току нагрузки 5А. Свечение светодиода HL1 сигнализирует о том, что устройство перешло в режим стабилизации тока. Колебания сопротивления нагрузки теперь вызывают только изменение выходного напряжения, ток же нагрузки остается неизменным — 5А.

При восстановлении номинальной нагрузки выходное напряжение возрастает до заданного значения. Дальнейшее уменьшение выходного тока приводит к тому, что входное, а за ним и выходное напряжения ОУ DA2 вновь становятся положительными, диод VD1 закрывается и устройство возвращается в режим стабилизации напряжения.

Вместо К140УД7 в описанном СН (как, впрочем, и во всех последующих), можно использовать ОУ К140УД6, К153УД6, К157УД2 и т.п.

СН с высоким коэффициентом стабилизации


Устройство, выполненное по схеме на рис.10, обеспечивает коэффициент нестабильности напряжения менее 0,001% в широком интервале температуры и тока наг узки.

Повышение точности поддержания выходного напряжения достигнуто введением цепи отрицательной обратной связи, состоящей из измерительного моста R1—R3 VD1, ОУ DA2 и полевого транзистора VT1. Таким образом, напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 здесь определяется напряжением стабилизации Uvd1 стабилитрона VD1 и напряжением рассогласования моста, усиленным ОУ DA2. Выходное напряжение Uвых.= Uвых.ст. + Uvd1-

Ток через стабилитрон VD1 устанавливают подбором резистора R3. Его сопротивление должно быть таким, чтобы обеспечивался минимальный температурный дрейф напряжения стабилизации.

СН с параллельно включенными микросхемами


Увеличения выходного тока можно добиться не только введением внешнего регулирующего транзистора, но и параллельным соединением микросхем. Например, включив две 142ЕН5А, как показано на рис.11, можно получить выходной ток до 6А. Здесь ОУ DA1 сравнивает падения напряжения на резисторах R1 и R2. Его выходное напряжение так воздействует на микросхему DA2, что текущий через нее ток оказывается в точности равным току через DA3. Для предотвращения нежелательного повышения выходного напряжения в отсутствие нагрузки выход устройства нагружен резистором R6.

Следует отметить, что при максимальном токе нагрузки на резисторах R1 и R2 рассеивается мощность более 2 Вт, поэтому использовать такой СН целесообразно лишь в тех случаях, если нагрузку нельзя разделить на две части (например, на две группы микросхем) с потребляемым током до 3А и питать каждую из них от отдельного СН.

Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы


Можно выполнить его по схеме, изображенной на рис.12. Как видно, микросхема DA1 включена по типовой схеме в плюсовое плечо СН. Минусовое плечо содержит делитель напряжения из резисторов одинакового сопротивления R1, R2, инвертирующий усилитель на ОУ DA2 и регулирующий транзистор VT1.

ОУ сравнивает выходное напряжение плеч по абсолютной величине, усиливает сигнал ошибки и подает его в цепь базы транзистора VT1. Если напряжение минусового плеча по какой-либо причине становится меньше, чем плюсового (по абсолютной величине), напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1 становится больше 0, и его выходное напряжение понижается, открывая регулирующий транзистор VT1 в большей мере и, тем самым, компенсируя снижение напряжения минусового плеча. Если же это напряжение, наоборот, возрастает, процесс протекает в противоположном направлении и равенство выходных напряжений также восстанавливается.

СН с регулируемым выходным напряжением


Можно собрать его по схеме на рис.13. Здесь ОУ DA2 выполняет функции повторителя напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R2. ОУ питается нестабилизированным напряжением, но на его выходной сигнал это практически не влияет, так как напряжение смещения нуля не превышает нескольких милливольт. Благодаря большому входному сопротивлению ОУ становится возможным увеличить сопротивление делителя R1R2 в десятки раз (по сравнению с СН с типовым включением микросхемы DA1) и, тем самым, значительно уменьшить потребляемый им ток.

Введение в цепь обратной связи СН усилителя на ОУ DA2 (рис.14) позволяет снизить коэффициенты нестабильности Кu и Кi. Коэффициент усиления усилителя определяется сопротивлением резисторов делителя R3R4 и при указанных на схеме номиналах равен 10. Требуемое выходное напряжение устанавливают переменным резистором R2.

Литература

Щербина А., Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. — Радио. 1990, №8. с.89\90; №9. c. 73,74.

А. Щербина, С. Благий, В. Иванов г. Москва (РАДИО № 3, 1991 г.)


Стабилизатор напряжения КР142ЕН5А, КРЕН5А, КР142ЕН5Б, КР142ЕН5В, КР142ЕН5Г

Помню в начале 90-х годов стабилизаторы КР142ЕН5А (или как их ещё называли КРЕН5А) были очень популярны: их ставили и в клоны спектрумов и в АОНы, везде где работала ТТЛ и 5-вольтовая К-МОП логика. На сегодняшний день КРЕН5А может показаться монстром в большом корпусе TO-220, с большим падением напряжения (2,5 В), относительно небольшим током (2 А). Сейчас того место которое раньше занимал КРЕН5А на плате, хватит на более мощный импульсный преобразователь. А если поставить современный линейный преобразователь аналогичный старичку, то освободим достаточно пространства. Но на тот момент интегральный линейный стабилизатор обладал несомненными преимуществами по сравнению стабилизаторами на дискретных элементах.

Я не призываю использовать КР142ЕН5А в новых разработках, но информация по стабилизатору может понадобиться для ремонта старого оборудования.

Стабилизатор КР142ЕН5А цоколевка

Раньше при использовании КР142ЕН5А часто пользовались нумерацией выводов от военного аналога 142ЕН5А в металлокерамическом корпусе 4116.4-3. Выводы обозначались так Вход – 17, Общий – 8, Выход – 2. Правильно нумеровать выводы по стандарту для корпусов КТ-28-2 (ТО-220), т.е. так Вход – 1, Общий – 2, Выход – 3.

Схема включения КР142ЕН5А

Минимальные емкости конденсаторов:

ПараметрВходной С1Выходной С2
Минимальная емкость для керамического или танталового, мкФ2,21
Минимальная емкость для электролитического, мкФ1010

Стабилизатор КР142ЕН5А характеристики

  • Полярность напряжения — положительная;
  • Выходное напряжение — 5 В;
  • Выходной ток — 2 А;
  • Максимальное входное напряжение — 15 В;
  • Разность напряжения вход-выход — 2,5 В;
  • Мощность рассеивания (без теплоотвода) — 1,5 Вт;
  • Мощность рассеивания (с теплоотводом) — 10 Вт;
  • Точность выходного напряжения — ±0,1 В;
  • Диапазон рабочих температур — -45…+70 °C;

Модификации стабилизатора: КР142ЕН5Б, КР142ЕН5В, КР142ЕН5Г

Удивительно, но последняя буква в обозначении стабилизатора напряжения КР142ЕН5 определяет не только второстепенные параметра, но такой важный параметр как напряжение стабилизации: ЕН5Б и ЕН5Г стабилизируют на уровне 6В ! В то время как ЕН5А и ЕН5B – 5В. Отличия ЕН5В и ЕН5Г от ЕН5А и ЕН5Б в худшей стабильности поддержания выходного напряжения: ±4% против ±2% .

Тип
Выходное напряжение, В4,9…5,15,88…6,124,82…5,185,79…6,21
Температурный коэффициент напряжений,0,020,020,030,03
Максимальный выходной ток, А221,51,5

Аналоги

Прототипом для отечественной разработки КР142ЕН5А был стабилизатор А7805Т фирмы «Fairchild Semiconductor». И конечно выпускалось большое количество аналогичных стабилизаторов другими фирмами. В обозначении обычно присутствует код 7805,перед ним может быть буквенное обозначение характеризующее изготовителя.

Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения (КРЕН и аналоги)

Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения (КРЕН и аналоги)

МИКРОСХЕМНЫЕ  СТАБИЛИЗАТОРЫ  НАПРЯЖЕНИЯ  ШИРОКОГО  ПРИМЕНЕНИЯ  (КРЕН  И  АНАЛОГИ)

          Один из важных узлов радиоэлектронной аппаратуры — стабилизатор напряжения в блоке питания. Еще совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее число элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне.

          С появлением специализированных микросхем ситуация изменилась. Выпускаемые микросхемные стабилизаторы напряжения способны работать в широких пределах выходных напряжения и тока, часто имеют встроенную систему защиты от перегрузки по току и от перегревания — как только температура кристалла микросхемы превысит допустимое значение, происходит ограничение выходного тока.

          В настоящее время ассортимент отечественных и зарубежных микросхем-стабилизаторов напряжения настолько широк, что ориентироваться в нем стало уже довольно трудно. Помещенные ниже таблицы призваны облегчить предварительный выбор микросхемного стабилизатора для того или иного электронного устройства.

          В табл. 1 представлен перечень наиболее распространенных на отечественном рынке трехвыводных микросхем линейных стабилизаторов напряжения на фиксированное выходное напряжение и их основные параметры; на рис. 1 упрощенно показан внешний вид приборов, а также показана их цоколевка. В таблицу включены лишь стабилизаторы с выходным напряжением в пределах 5…27 В — в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев радиолюбительской практики. Конструктивное оформление зарубежных приборов может отличаться от показанного на рис. 1.

          Следует иметь в виду, что сведения о рассеиваемой мощности при работе микросхемы с теплоотводом в паспортах приборов обычно не указывают, поэтому в таблицах даны некоторые усредненные ее значения, полученные из графиков, имеющихся в документации. Отметим также, что микросхемы одной серии, но на разные напряжения, по рассеиваемой мощности могут различаться.

          Ряд микросхем, изготовляемых в дальнем и ближнем зарубежье, имеют маркировку, не соответствующую российской стандартизированной системе. Так, перед обозначением стабилизаторов групп 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, перечисленных в таблице, в действительности могут присутствовать одна или две буквы, кодирующие, как правило, фирму-изготовитель. Позади указанных в таблице обозначений также могут быть буквы и цифры, указывающие на те или иные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы.

          Более подробная информация о некоторых сериях отечественнох микросхемных стабилизаторах помещена в [1-5], а по зарубежным — в [6;7].

Таблица 1

Мощные на 220 стабилизаторы со скидкой.
МикросхемаUвых, ВIмакс, АPмакс, ВтВключениеКорпус (см. рис.1)
КР1157ЕН501А, КР1157ЕН501Б50,10,5плюсовоеКТ-26 (1,б)
КР1157ЕН601А, КР1157ЕН601Б6
КР1157ЕН801А, КР1157ЕН801Б8
КР1157ЕН901А, КР1157ЕН901Б9
КР1157ЕН1201А, КР1157ЕН1201Б12
КР1157ЕН1501А, КР1157ЕН1501Б15
КР1157ЕН1801А, КР1157ЕН1801Б18
КР1157ЕН2401А, КР1157ЕН2401Б24
КР1157ЕН502А, КР1157ЕН502Б50,10,5плюсовоеКТ-26 (1,а)
КР1157ЕН602А, КР1157ЕН602Б6
КР1157ЕН802А, КР1157ЕН802Б8
КР1157ЕН902А, КР1157ЕН902Б9
КР1157ЕН1202А, КР1157ЕН1202Б12
КР1157ЕН1502А, КР1157ЕН1502Б15
КР1157ЕН1802А, КР1157ЕН1802Б18
КР1157ЕН2402А, КР1157ЕН2402Б24
КР1157ЕН2702А, КР1157ЕН2702Б27
КР1157ЕН5А, КР1157ЕН5Б50,10,5плюсовоеКТ-27-2 (1,в)
КР1157ЕН9А, КР1157ЕН9Б9
КР1157ЕН12А, КР1157ЕН12Б12
КР1157ЕН15А, КР1157ЕН15Б15
КР1157ЕН18А, КР1157ЕН18Б18
КР1157ЕН24А, КР1157ЕН24Б24
КР1168ЕН550,10,5минусовоеКТ-26 (1,б)*
КР1168ЕН66
КР1168ЕН88
КР1168ЕН99
КР1168ЕН1212
КР1168ЕН1515
78L0550,10,5плюсовоеТО-92 (1,а)
78L626,2
78L828,2
78L099
78L1212
78L1515
78L1818
78L2424
79L0550,10,5минусовуюТО-92 или КТ-26 (1,б)
79L066
79L1212
79L1515
79L1818
79L2424
КР1157ЕН5В, КР1157ЕН5Г50,251,3плюсовоеКТ-27-2 или ТО-126 (1,в)
КР1157ЕН9В, КР1157ЕН9Г9
КР1157ЕН12В, КР1157ЕН12Г12
КР1157ЕН15В, КР1157ЕН15Г15
КР1157ЕН18В, КР1157ЕН18Г18
КР1157ЕН24В, КР1157ЕН24Г24
78M0550,57,5плюсовоеТО-202 или ТО-220 (1,г)
78M066
78M088
78M1212
78M1515
78M1818
78M2020
78M2424
79M0550,57,5минусовоеТО-220 (1,д)
79M066
79M088
79M1212
79M1515
79M2020
79M2424
КР142ЕН8Г9110плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН8Д12
КР142ЕН8Е15
КР142ЕН9Г20
КР142ЕН9Д24
КР142ЕН9Е27
КР142ЕН5В51,510плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН5Г6
КР142ЕН8А9
КР142ЕН8Б12
КР142ЕН8В15
КР142ЕН9А20
КР142ЕН9Б24
КР142ЕН9В27
780551,5**10плюсовоеТО-220 (1,г)
78066
78088
78858,5
78099
781212
781515
781818
782424
790551,5**10минусовоеТО-220 (1,д)
79066
79088
79099
791212
791515
791818
792424
КР1162ЕН5А, КР1162ЕН5Б51,510минусовоеКТ-28-2 (1,д)
КР1162ЕН6А, КР1162ЕН6Б6
КР1162ЕН8А, КР1162ЕН8Б8
КР1162ЕН9А, КР1162ЕН9Б9
КР1162ЕН12А, КР1162ЕН12Б12
КР1162ЕН15А, КР1162ЕН15Б15
КР1162ЕН18А, КР1162ЕН18Б18
КР1162ЕН24А, КР1162ЕН24Б24
КР1179ЕН0551,510минусовоеТО-220 (1,д)
КР1168ЕН066
КР1179ЕН088
КР1179ЕН1212
КР1179ЕН1515
КР1179ЕН2424
КР1180ЕН5А, КР1180ЕН5Б51,510плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР1180ЕН6А, КР1180ЕН6Б6
КР1180ЕН8А, КР1180ЕН8Б8
КР1180ЕН9А, КР1180ЕН9Б9
КР1180ЕН12А, КР1180ЕН12Б12
КР1180ЕН15А, КР1180ЕН15Б15
КР1180ЕН18А, КР1180ЕН18Б18
КР1180ЕН24А, КР1180ЕН24Б24
КР142ЕН5А5210плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН5Б6

* Была выпущена опытная партия с цоколевкой, соответствующей рис. 1,а.
** Выпускают также разновидности на ток нагрузки до 1 А.

Рис. 1

          Некоторые типы отечественных стабилизаторов имеют оригинальную устоявшуюся цифровую нумерацию выводов (она показана на рис. 1 в скобках). Это произошло оттого, что первоначально микросхемы этих серий выпускали в «микросхемных» корпусах со стандартизированной нумерацией выводов. После того, как было налажено производство в «транзисторных» корпусах, нумерация выводов сохранилась.

          Типовая схема включения микросхемных стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показана на рис. 2,а и б. Для всех микросхем емкость входного конденсатора C1 должна быть не менее 2,2 мкф для керамических или оксидных танталовых и не менее 10 мкф — для алюминиевых оксидных конденсаторов, а выходного конденсатора C2 — не менее 1 и 10 икф соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов. Роль входного может исполнять конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не далее 70 мм от микросхемы. В [6] опубликовано множество схем различных вариантов включения микросхемных стабилизаторов для обеспечения большего выходного тока, изменения выходного напряжения, реализации других вариантов защиты, использования стабилизаторов напряжения в качестве генераторов тока.

Рис. 2

          Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или плавное его регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые микросхемные стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25 В между выходом и управляющим выводом. Их перечень представлен в табл. 2, а типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом в плюсовом проводе — на рис. 3. Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения Uвых, равного Uвых=1,25(1+R2/R1)+Iпот*R2, где Iпот=50…100 мкА — собственный потребляемый ток микросхемы. Число 1,25 в этой формуле — это упомянутое выше напряжение между выходом и управляющим выводом, которое поддерживает стабилизатор в рабочем режиме.

Таблица 2

МикросхемаUвых, ВIмакс, АPмакс, ВтВключениеКорпус
КР1157ЕН11,2…370,10,6плюсовоеКТ-26 (1,е)
КР1168ЕН11,3…370,10,5минусовоеКТ-26 (1,е)
КР142ЕН12А1,2…371,510плюсовоеКТ-28-2 (1,ж)
КР142ЕН12Б1,2…37110плюсовоеКТ-28-2 (1,ж)
КР142ЕН18А1,3…26,5110минусовоеКТ-28-2 (1,и)
КР142ЕН18Б1,3…26,51,510минусовоеКТ-28-2 (1,и)
LM317L1,2…370,10,625плюсовоеТО-92 (1,е)
LM337LZ1,2…370,10,625минусовоеТО-92 (1,е)
LM317T1,2…371,515плюсовоеТО-220 (1,ж)
LM337T1,2…371,515минусовоеТО-220 (1,и)

          Обратим внимание на то, что, в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5…5 мА и 5…10мА — мощных. В большинстве случаев применения нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1 R2 на рис. 3.

Рис. 3

          По этой схеме можно включать и стабилизаторыс фиксированным выходным напряжением. Однако, во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2…4 мА) и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся.

          Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор C3 емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам C1 и C2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

          Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу в таких ситуациях параллельно ей включают защитный диод VD1.

          Другой защитный диод — VD2 — защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора C3. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

          Все сказанное служит только для предварительного выбора стабилизатора, перед проектированием блока питания следует ознакомиться м полными справочными характеристиками, хотя бы для того, чтобы точно знать, каково максимально допустимое входное напряжение, достаточна ли стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, тока нагрузки или температуры. Можно выразить уверенность, что перечисленные в статье микросхемы находятся на техническом уровне, достаточном для решения подавляющего числа задач радиолюбительской практики.

          Заметный недостаток у описанных стабилизаторов один — довольно большое минимально необходимое напряжение между входом и выходом — 2…3 В, однако он с лихвой окупается простотой применения и низкой ценой микросхем.

С. Бирюков.

Литература
  1. Щербина А., Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. — Радио, 1990, №8, с. 89, 90; №9, с. 73, 74.
  2. Нефедов А., Головина В. Микросхемы серии КР142ЕН12. — Радио, 1993, №8, с. 41, 42.
  3. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН18А, КР142ЕН18Б. — Радио, 1994, №3, с. 41, 42.
  4. Нефедов А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1157. — Радио, 1995, №3, с. 59, 60.
  5. Нефедов А., Валявский А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1162. — Радио, 1995, №4, с. 59, 60.
  6. Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. — ДОДЭКА (изд. первое), 1996, 288 с.; 1998 (изд. второе), 1998, 400 с.
  7. Нефедов А.В., Савченко А.М., Феоктистов Ю.Ф. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры. Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1989.

Стабилизация лодки | Лодочные аксессуары

Все мы предпочитаем плавать на тихой воде, но ветер, течение и прилив часто объединяют силы, чтобы добиться чего угодно, только не спокойной езды. Движение лодки по воде временами может успокаивать или доставлять неудобства.

Лодки движутся в трех направлениях. Первый — это качка , движение носа и кормы лодки вверх и вниз, которое иногда называют «хобби-хорсингом». Вы часто замечаете это во время приближающихся морей, которые расположены близко друг к другу.Изменение направления лодки подальше от моря на небольшой угол может уменьшить качку.

Второе направление — рыскание , которое представляет собой движение лодки, вращающейся вокруг своей вертикальной оси. Представьте, что нос и корма качаются из стороны в сторону в противоположных направлениях. Рыскание может произойти, когда лодка медленно движется в запутанном море, когда волны приходят одновременно с нескольких направлений. Вы можете уменьшить рыскание, немного увеличив скорость, позволяя отслеживать киль лодки для стабилизации бокового движения.

Третий тип движения лодки — это качение , то есть раскачивание лодки из стороны в сторону (подобно движению детской колыбели). Форма корпуса средней лодки делает перекатывание наиболее трудным для остановки. Как только начинается перекатывающееся движение, реакция служит для поддержания или продолжения движения. Представьте себе маятник часов; после запуска требуется лишь небольшое усилие, чтобы оно продолжало раскачиваться.

Ключ к стабилизации лодки — это понимание того, как уменьшить движение лодки до комфортного уровня.Люди на борту по-разному реагируют на движение лодки. Кто-то переносит это, у других развивается морская болезнь. В прогулочном катании на лодке многие шутят о морской болезни, но это может быть довольно серьезно. Если вы когда-либо испытывали морскую болезнь, вы цените усилия и инженерные решения, которые вложены в стабилизацию лодки.

МЕТОДЫ СТАБИЛИЗАЦИИ

Конструкторы лодок и производители оборудования в первую очередь сосредотачиваются на том, чтобы исключить крен в лодке, потому что люди, стоящие у руля, действительно не могут его остановить, и это, вероятно, является самым неудобным из трех движений для опыта.В прогулочных моторных лодках обычно используются два метода уменьшения качения лодки: пассивная и активная стабилизация.

Пассивная стабилизация достигается за счет конструкции корпуса. Военно-морские архитекторы проектируют более широкие плоские секции на корме с твердыми скулами или небольшими скуловыми килями, отходящими от корпуса в месте или рядом с изломом скулы.

Этот метод зависит от неподвижных секций корпуса для создания сопротивления воде и минимизации крена. Парусники используют форму пассивной стабилизации за счет киля и паруса.Устройства, которые определяют перекатывающееся движение и инициируют активную противодействие, чтобы уменьшить движение, достигают активной стабилизации. В активной категории два наиболее распространенных — это гироскопические стабилизаторы и стабилизаторы с поворотным плавником.

В любом случае успешная стабилизация зависит от остановки броска до его начала, потому что после начала броска действуют физические силы для продолжения броска.

Гироскопические стабилизаторы состоят из маховика, вращающегося внутри камеры. Камера гироскопа прикреплена к корпусу лодки на открытом пространстве под палубой.Когда высокочувствительные устройства в гироскопе воспринимают качение, гироскоп быстро поворачивается вперед или назад, создавая боковой крутящий момент в противоположном направлении крена, тем самым уменьшая крен. Размер и количество гироскопов могут варьироваться в зависимости от длины и веса лодки. Они могут стабилизировать лодки длиной от 27 футов до 85 футов с помощью одного устройства. На более крупных судах можно установить несколько устройств для достижения удовлетворительных результатов.

Многие считают стабилизаторы гироскопа новой технологией, но им уже более 100 лет.Стабилизаторы гироскопа были установлены на военном корабле USS Henderson, транспортном корабле времен Первой мировой войны, спущенном на воду в 1917 году. Испытания показали, что гироскопы могут ограничивать крен до трех градусов в самых суровых морях.

Активные стабилизаторы плавников — это плавники в форме фольги, которые выступают из бортов корпуса под водой. Подобно гироскопическим стабилизаторам, активные системы плавников имеют датчики, которые обнаруживают любое перекатывающееся движение. Ребра, которые установлены на сквозных валах, вращаются, чтобы противодействовать крену. Роторы, управляющие ребрами, обычно имеют гидравлический привод; однако доступны электронные и пневматические версии.

Каждая компания, производящая стабилизаторы плавников, предлагает особенности конструкции и формы, которые делают их продукт уникальным и обеспечивают наилучшие характеристики. Сравнение похоже на конструкцию крыла самолета, и разные формы могут дать одинаковые результаты. Также, как и гироскопические стабилизаторы, активные системы плавников доступны в различных размерах, чтобы приспособиться к лодкам разного размера.

Гироскопические стабилизаторы и активные стабилизаторы плавников могут быть встроены в большинство новых лодок. Возможность дооснащения существующей лодки зависит от множества факторов, включая вес, доступное пространство и форму корпуса.

Без успешной стабилизации качение лодки может быть
неудобным или даже опасным. Правильно спроектированные и установленные стабилизаторы на лодке имеют большое значение. Это как если бы капитан сказал: «Знак ремня безопасности отключен. Теперь вы можете свободно передвигаться по лодке ».

Модернизация стабилизатора

OLOH — Приключения OLOH

–НАШ ВЫБОР–

Не потребовалось много исследований, чтобы понять, что самый простой способ реализовать этот проект — работать с тем, что у нас есть.Плавники, которые были установлены на заводе при постройке OLOH, вероятно, были выбраны для оптимальной крейсерской скорости лодки 18 узлов, и для обеспечения устойчивости на более высоких скоростях требуется меньшая площадь поверхности плавников. Опять же, наша предпочтительная крейсерская скорость — 10 узлов. Плавники OLOH имели площадь 4,5 квадратных фута без учета стекловолокна, которое нужно было удалить, чтобы не задеть часть корпуса при качании. Распространенная мысль заключалась в том, что мы увидим улучшение стабильности с более крупными ластами, и мы посмотрели, что WESMAR может для нас сделать.С учетом того, что их большие плавники хорошо работают с нашим существующим оборудованием и новыми технологиями, доступными с их современной системой управления, это чрезвычайно жизнеспособный и экономичный вариант. Мы могли бы заменить наши оригинальные плавники на более крупные, чтобы посмотреть, было ли улучшение достаточно существенным, прежде чем предпринимать какие-либо дальнейшие действия — или- увеличить как размер плавников, так и электронику, которая их контролирует, для максимальной отдачи.

Некоторые основные моменты…

  • Ребра на 7,5 квадратных футов, которые нам рекомендовали, имеют тот же размер вала, что и наши оригинальные 4.Ребра площадью 5 кв. Футов (вал, к которому прикреплено плавник, проходит через корпус лодки и соединен с приводом внутри лодки, который перемещает плавник). Нам это понравилось, потому что никогда не бывает плохо — не продырявить лодку побольше. Также большая экономия времени и средств.
  • Предполагалось, что вся работа займет всего несколько дней, что также помогает снизить затраты. Ожидалось, что плавники, скорее всего, можно будет заменить через день, когда лодка уже вышла из воды для планового технического обслуживания.Новая электроника обычно может быть сделана за день, и лодка может быть в воде, когда это происходит.
  • Новый гироскоп представляет собой 3-осевую систему по сравнению с оригинальной 2-осевой системой лодки. Проще говоря, новый гироскоп собирает больший объем информации, чтобы считывать движение лодки гораздо точнее, чем старая установка, давая больше обратной связи электронному мозгу, который сообщает плавникам, как реагировать. Нам сказали, что это улучшит плавность хода, особенно при преследовании или при расквартировании (где OLOH больше всего нуждается в помощи).
  • Новый цифровой контроллер позволяет выполнять гораздо более точную настройку, чтобы лучше адаптировать движение ласт к характеристикам нашей лодки, и имеет множество вариантов настройки (по сравнению с возможностью нашей оригинальной системы только регулировать чувствительность и дифферент). Новая система также может быть легко связана с сетью электроники OLOH для получения еще большей информации (скорость и положение) для дальнейшего повышения стабильности. Замечание для всех, у кого есть стабилизаторы плавников практически любого бренда и которые хотят улучшить общую производительность … Новый современный электронный гироскоп и контроллер WESMAR — это относительно простая модернизация с малым ударным воздействием, на которую определенно стоит обратить внимание.

Бывшие простые аналоговые регуляторы стабилизатора OLOH.
Новый DSP5000 WESMAR. НАМНОГО больше контроля.

Что касается более крупных плавников, которые еще больше влияют на производительность из-за повышенного сопротивления, эксперты сказали нам, что это будет незначительно.

С

WESMAR было замечательно иметь дело, и мы чрезвычайно помогли нам с первого контакта с ними, связав нас с их дистрибьютором в Форт-Лодердейле, который немедленно обратился к нам, чтобы обсудить нашу ситуацию и дать рекомендации.Затем нас связали с Джимом Монро из компании Yacht Equipment and Parts в Форт-Лодердейле, чья команда прошла заводское обучение в WESMAR и очень хорошо разбирается в своих стабилизаторах, установив и обслуживая их в течение почти двадцати пяти лет. Это тот опыт, который вам нужен на такой работе. Джим — стойкий парень, с которым было приятно работать, он чрезвычайно хорошо осведомлен и очень щедро распоряжается своим временем, он попадает на борт OLOH, чтобы оценить нашу прежнюю настройку и ответить на любые вопросы, которые у нас возникли. Хотя с тех пор Джим ушел на пенсию, мы призываем всех, кто хочет работать с WESMAR, обращаться к ним напрямую.Во Флориде Боб Лезерман из WESMAR — тот парень, с которым вы хотите связаться. Он был потрясающим.

После долгих исследований и размышлений мы были уверены, что в целом это было правильное решение для нас.

www.wesmar.com

Мы достигли 15-футового моря, и стабилизаторы WESMAR сгладили крен почти до нуля | WESMAR

Мы достигли 15-футового моря, и стабилизаторы WESMAR сгладили крен почти до нуля.

Пол Рейфф, капитан 94-футовой моторной яхты BELLISSIMA, рассказывает о своих стабилизаторах WESMAR.

Между Панамой и Гондурасом на атлантической стороне мы столкнулись с сильными пассатами и столкнулись с волнами высотой до 15 футов.

«Изменяющиеся погодные сводки сделали нас чрезвычайно уязвимыми, а стабилизаторы WESMAR были настоящей находкой. Полтора дня мы находились в сильном пассате, и при снижении скорости с 18 до 8 узлов стабилизаторы сгладили крен почти до нуля.

Путешествие на 94-футовой яхте, спроектированной и построенной всемирно известной верфью Ferretti, приносит ожидание исключительного комфорта с ее роскошным салоном, футуристической рулевой рубкой и гладким флайбриджем; машинное отделение, наполненное передовыми технологиями, каюты, предназначенные для комфортного и спокойного путешествия по чудесным местам по всему миру, при этом впечатляющая полоса пропускания через темно-синие воды, и ничего не остается делать, кроме как наслаждаться впечатлениями! »

Пол Рейфф, опытный капитан, которого вы найдете, рассказывает историю о сильных ветрах и бурном море, которые даже яхта, столь же хорошо оборудованная, как элегантная Bellissma, не может выдержать без системы стабилизатора WESMAR Roll Fin Stabilizer.

«Мы часто слышим такие истории», — сказал вице-президент WESMAR Боб Сенц. «Непредсказуемая смена погоды превращает роскошный круиз в душераздирающее переживание с подпрыгивающим, перекатывающимся, бурлящим морями, фарфором и кристаллами, вылетающими из шкафов, пассажирами, страдающими морской болезнью, напуганными детьми, встревоженными взрослыми, привязанными морскими игрушками, яростно бьющимися о палубу. и флайбридж, и вода плещется по носу ».

«Ни одна яхта вне зависимости от происхождения не застрахована.Это причина, по которой многие устанавливают стабилизаторы WESMAR серии Digital DSP4800 с ребристыми ребрами. Они способны восстановить комфорт сразу на якоре и на ходу. Не нужно ждать запуска или выключения. Вы включаете их, и они готовы к работе ». говорит Sentz.

BELLISSIMA была построена в 2002 году и куплена нынешним владельцем в 2009 году. Эта красивая лодка имеет 4 гостевые каюты и 2 каюты для экипажа; используется владельцем для развлечения семьи (в том числе детей) и друзей.Комфорт и безопасность важны. «До того, как были установлены стабилизаторы WESMAR, мы испытали довольно сильное качение, особенно из-за сияющего моря. Теперь, с WESMAR, это минимально, — сказал капитан Рейфф. Единственное изменение заключалось в установке систем стабилизации WESMAR.

BELLISSIMA базируется в Сан-Франциско и курсирует как в водах Тихого, так и в Атлантическом океане. Капитан Пол — не только капитан ВМС США в отставке, но и безлимитный капитан USCG в торговом флоте. Он управлял этой моторной яхтой как в Атлантическом, так и в Тихом океанах.На атлантической стороне в водах Флориды, на Карибских островах и на полуострове Юкатан; после перехода через Панамский канал во все основные порты захода вдоль тихоокеанских вод до пролива Пустоши в Канаде, включая некоторые излюбленные места, такие как водопад Чаттербокс на канадском солнечном побережье, и на такие курорты, как Рош, Фрайдей-Харбор и Росарио в США на островах Сан-Хуан с остановками в красивых северо-западных городах Виктории, Ванкувере и Сиэтле.

«Стабилизаторы WESMAR расширили возможности использования яхты в неблагоприятных погодных условиях — мы редко задерживаем выход в море.Мы ехали в большинстве погодных условий, и с WESMAR мы испытали очень стабильную езду »,

сказал капитан Пол. «Во время гонок Кубка Америки в 2012–1013 годах, когда воды залива Сан-Франциско стали слишком суровыми для гонок, BELLISSIMA оставалась стабильной и удобной среди лодок на 300–400 зрителей. Остальные лодки разбрасывались, и все это время береговая охрана требует, чтобы вы все время двигались из-за ветра и прилива. Это переполненная бухта с множеством лодок.У нас там была самая устойчивая лодка ». сказал капитан Пол.

Находясь во Флориде, BELLISSIMA вернется в Сан-Франциско через два года. Тем временем капитан Пол говорит, что запланированы поездки на Багамы, где у владельца есть постоянная стоянка на главном курорте Олбани.

«У нас никогда не было ни одной проблемы со стабилизаторами WESMAR. Они очень надежны ».

Установка стабилизаторов поперечной устойчивости WESMAR была произведена ведущим дилером WESMAR по оборудованию и запчастям для яхт (YEP) из Ft.Лодердейл, Флорида. YEP занимается продажей, обслуживанием и установкой оборудования WESMAR уже 20 лет.

«Я могу полностью поддержать YEP. Они проделали очень хорошую работу. Придерживались расписания; обслуживание было отличным, все было вовремя, и цены были хорошими », — сказал капитан Пол Рейфф.

Что такое морские стабилизаторы и как они работают?

Для нынешних и начинающих владельцев суперяхт, Sam Fortescue содержит все, что вам нужно знать о морских стабилизаторах для вашей яхты…

Что такое стабилизация?

Проще говоря, стабилизация — это любая конструктивная особенность яхты, предназначенная для уменьшения или борьбы с ее склонностью к крену в море.

Что вызывает перекатывание?

Даже очень большие яхты подвержены влиянию волн на поверхности моря. Во впадине волны корпус получает меньше поддержки и падает. Вершина волны имеет противоположный эффект, создавая подъемную силу для этой части корпуса. В некоторой степени волны на носу и корме компенсируются длиной яхты, потому что на нее будут воздействовать несколько наборов волн одновременно.Проблема стоит гораздо острее, когда море воздействует на более узкую балку яхты.

Стабилизирующие ласты или рычаги, такие как изображенная здесь система Quantum Dyna-Foil, помогают уменьшить склонность яхты к качению в море.

В чем разница между пассивной и активной стабилизацией?

Пассивная стабилизация — это не что иное, как фиксированные элементы корпуса, такие как киль или балласт, которые помогают удерживать лодку в устойчивости. Под активной стабилизацией понимается устройство, которое перемещается или реагирует на боевой крен.Это может быть подвижный стабилизатор, такой как Quantum XT, вращающийся рычаг, такой как Quantum MAGLift, фольга или стабилизатор в виде гироскопа. Активные устройства имеют гораздо больший эффект, чем пассивные, но также потребляют энергию, занимают пространство и создают шум. В случае с Quantum его системы устраняют не менее 80 процентов крена корабля.

Они используют электронный датчик для определения угла крена, скорости и ускорения. «Тридцать лет назад у нас был гироскоп с вращающимися электродами, и это считалось высокотехнологичным», — говорит соучредитель Quantum Marine Stabilizers Джон Аллен.«Посмотрите, что у нас есть сегодня: невероятные датчики размером с четверть с тремя выходящими из них проводами толщиной с человеческий волос».

«У всех производителей есть свои собственные квалифицированные алгоритмы управления, на основании которых они генерируют сигналы для перемещения своих стабилизаторов под судном. Мы считаем, что наши системы управления самые лучшие ».

Штаб-квартира ведущего производителя стабилизаторов Quantum Marine в Форт-Лодердейле.

Что такое стабилизация нулевой скорости?

Это ключевая концепция, которая в последнее время послужила толчком для значительного развития рынка.Это способность системы стабилизации противостоять крену, когда лодка не движется по воде, например, когда она стоит на якоре. В то время как некоторые системы полагаются на подъемную силу, создаваемую, когда вода движется мимо фольги или плавника, стабилизация нулевой скорости может генерировать свои собственные восстанавливающие силы. «Когда лодка катится, это создает противодействующую силу — например, хватание за киль и толкание в другом направлении», — объясняет Аллен. «В случае с плавником, вы должны делать это очень быстро и создавать силу в течение очень короткого периода времени.”

Какие варианты доступны?

Вообще говоря, существует четыре различных типа коммерческих стабилизаторов. Некоторые лучше работают в состоянии покоя или на более медленных скоростях, тогда как другие более эффективны на ходу. Помимо производительности, выбор также будет зависеть от бюджета и доступного пространства, поскольку для выдвижных систем обычно требуется больше того и другого.

Самым популярным является стабилизатор стабилизатора , установленный на корпусе ниже ватерлинии, как, например, полуавтоматическая система XT от Quantum.Киль вращается по оси, перпендикулярной корпусу, что дает ему возможность создавать очень высокие силы вверх-вниз в течение доли секунды. Устройство Quantum XT имеет выдвижной элемент к основному плавнику, что значительно увеличивает его эффективность при нулевой скорости и убирается для минимального сопротивления движению. «Это похоже на весло под водой», — говорит Аллен.

Полуавтоматическая система XT Fin от Quantum.

Затем есть стабилизатор вращающегося типа , который использует так называемый эффект Магнуса для создания подъемной силы.Композитный горизонтальный цилиндр, быстро вращающийся под водой, создает низкое давление сверху и высокое давление снизу, чтобы создать подъемную силу. Установленный на качающийся рычаг, подъемник Quantum MAGLift может создавать очень точную подъемную силу для противодействия крену на скоростях от стационарной до примерно 15 узлов. Он также имеет преимущества, заключающиеся в том, что он полностью убирается на более высоких скоростях, и имеет относительно небольшую внутреннюю площадь для установки в тесноте.

Система Quantum MAGLift.

Система на основе фольги создает подъемную силу с помощью подводных крыльев, которые развертываются со стороны корпуса.На ходу принцип прост, но на якоре и в режиме нулевой скорости саму фольгу можно быстро раскачивать и снимать для создания подъемной силы. В случае системы Quantum Dyna-Foil это может быть на 150 процентов эффективнее, чем стандартное фиксированное ребро того же размера. Его можно либо убрать в карман для минимального сопротивления, либо повернуть параллельно корпусу.

Наконец, гироскопические стабилизаторы полагаются на тяжелый маховик, который вращается с большой скоростью под вакуумом для преобразования поперечного качения в продольное качение.Они вращаются со скоростью, близкой к скорости звука, и требуется время, чтобы начать работу. Они более эффективны на небольших яхтах.

Можно ли модернизировать эти системы?

Да, любой тип стабилизатора может быть дооснащен, хотя выбор может зависеть от доступного места на борту. «Если это небольшая лодка длиной менее 60 м, то она помещается в моторном отсеке, в противном случае, как правило, у нее есть собственный отсек», — говорит Джон Аллен из Quantum. «Два набора ласт обычно не так эффективны, как один большой, но иногда нет другого выхода.”

85% всех суперяхт длиной более 55 метров используют квантовые стабилизаторы, включая недавно модернизированный Benetti Freedom .

Насколько они громкие?

Активные стабилизаторы всегда имеют движущиеся части и имеют гидравлический привод, поэтому слышен шум самого оборудования, а также гидравлических насосов и генераторов, приводящих их в движение. Их расположение необходимо тщательно продумать, чтобы свести к минимуму шум от корпуса, а силовые агрегаты должны быть хорошо спроектированы и хорошо изолированы.«Шум чрезвычайно важен, — говорит Аллен из Quantum. «Во-первых, это конструкция гидравлического оборудования — оно должно быть изготовлено на заказ. Затем вы должны решить конструктивную конструкцию самой лодки и акустическое демпфирование в отсеке вокруг оборудования. Следует обратить внимание на стальные конструкции и конструкцию отсека. Мы часто являемся консультантами по этому поводу ».

Сколько это стоит?

Ну, а какой длины веревка? Стоимость нового оборудования в Quantum колеблется от 300 000 до 5-5 миллионов долларов, в зависимости от размера яхты и масштаба системы.Модернизация может просто включать замену старого ребра новым, и в этом случае затраты будут ниже, потому что гидравлика может уже быть на месте. К этому добавятся затраты на установку и звукоизоляцию.

БОЛЬШЕ ОТ QUANTUM

Стабилизатор для вышивания, подложка и пленка для топпинга

В дополнение к стабилизаторам собственного производства мы предлагаем полную линейку стабилизаторов . Фундаментный стабилизатор для вышивки марки .

Мы предлагаем стабилизаторы в рулонах или можем разрезать их по индивидуальному заказу во дворе. Когда покупка на дворе, используйте «количество» в корзине, чтобы указать количество ярдов.

И, как и для всех наших продуктов, доставка всегда БЕСПЛАТНА!

Также смотрите наш 505 спрей и фиксирующий временный клей для ткани!


Стабилизаторы марки All Threads

Отрывной / смываемый стабилизатор

Стабилизатор Tear-Away / Wash-Away марки All Threads — недорогой, универсальный стабилизатор с закруткой — используйте как обычный отрывной стабилизатор, но после нескольких стирок он чисто смывается, оставляя ощущение дополнительной мягкости.

Идеально подходит для всех тканей средней плотности.

Продукт шириной 8 дюймов. Доступен только в полных рулонах.

Комфортная сетка ™

Если вы вышиваете детские одеяла или детскую одежду, знаете, как раздражает обратная сторона вашего вышитого дизайна может быть на нежной коже.Бренд All Threads Comfort Mesh ™ — это материал подкладки, который решает эту проблему навсегда! Просто немного отрежьте кусок больше, чем ваш дизайн, и прогладьте его на обратной стороне готовой вышивки. Больше никаких царапин — чистый комфорт!

Изделие имеет ширину 11 дюймов. Доступно только в полных рулонах.


Фундаменты марки стабилизаторов


Основы адаптированы специально для домашних вышивальщиц из г. линейка высококачественной промышленной продукции.Эти стабилизаторы использовались профессиональными вышивальщиц в течение многих лет с отличными результатами — и теперь вы можете наслаждаться такими же превосходными результат в ваших домашних проектах!


Водорастворимый стабилизатор Aqua-Melt

Aqua-Melt — идеальный стабилизатор вымывания. Он выглядит и обрабатывается как обычный стабилизатор, но полностью смывается теплой водой!

Отлично подходит для использования в качестве основы для вышивки или топпинга и идеально подходит для автономных работ. вышивка, например, кружево или эмблемы.

Изделие шириной 11 дюймов.

Водорастворимый стабилизатор Adhesive Back Aqua-Melt

Совершенный стабилизатор смыва теперь доступен с липкой обратной стороной !

Сочетает в себе все лучшие свойства обычного Aqua-Melt, а также клей для отслаивания и наклеивания. подкладка делает его идеальным стабилизатором для любых небольших или сложных проектов.Просто закрепите только стабилизатор липкой стороной вверх; надрежьте защитную бумагу вокруг край пялец и снимите его, затем прикрепите предмет к стабилизатору пялец и вы готовы к работе. После вышивания промойте изделие в теплой воде или нежной теплой воде. цикл стирки и стабилизатор полностью смывается!

Подходит для использования в качестве основы или в качестве топпинга и, как обычный Aqua-Melt, полностью смывается водой!

ПРИМЕЧАНИЕ: Стабилизатор Adhesive-Back Aqua-Melt не рекомендуется для использовать в «Fiber Lace» проекта или в любом приложении, где другая вышивка подложка или покрывающая пленка будет непосредственно нанесена на клейкую сторону этого AquaMelt. продукт.

Изделие шириной 11 дюймов.



Водорастворимая пленка

(только в рулонах)

Легкорастворимый топпинг

Используйте его поверх вышивки, чтобы ткань не просвечивала сквозь вышитый дизайн.Рекомендуется для полотенец, пике, велюра, вельвета и т. Д. фактурные ткани. Смывается водой.

Изделие шириной 11 дюймов.

Среднерастворимый топпинг

Пленка более тяжелого веса, которую можно использовать как наш легкий топпинг.Плюс это пленка достаточно тяжелая, чтобы ее можно было использовать непосредственно в качестве стабилизатора. Смывается водой.

Изделие шириной 11 дюймов.

Средняя


Растворимая пленка
Рулон 10 ярдов

$ 19.99
Распродажа $ 17.99

** Распродано **

Сверхтяжелая растворимая пленка

Прекрасно стабилизирует практически любую ткань.Также можно вышивать напрямую на, для создания кружева и многих других творческих проектов. Рекомендуется для эластичных материалов, кружево и другие конструкции без ткани.

Изделие шириной 11 дюймов.

Foundations и Aqua-Melt являются товарными знаками компании Hammer. Brothers, Inc.

Идеальное решение для уменьшения качения!

VETUS с гордостью представляет РОЛИК-СТАБИЛИЗАТОР

  • Установка Plug and Play для стальных, георадарных и алюминиевых емкостей
  • Значительно уменьшает тангаж и крен
  • Доступен как отдельная система
  • Простота установки в существующую гидравлическую систему
  • Автоматическое центрирование
  • Полностью автоматический режим
  • Движение плавников автоматически регулируется в зависимости от выбранной степени демпфирования, скорости судна и состояния моря.
  • Все электронные компоненты твердотельные
  • Также подходит для проектов переоборудования

Что такое стабилизаторы плавников?

Стабилизаторы плавников — это плавники, установленные под ватерлинией яхты, которые устанавливаются с обеих сторон судна под углом вниз.Ребра стабилизатора VETUS управляются компьютером и могут изменять свой угол с помощью гидравлической системы, чтобы противодействовать крену, вызванному волнами или ветром.

Что делают стабилизаторы?

Стабилизаторы VETUS значительно снижают перекатываемость, что обеспечивает комфорт, стабильное рулевое управление даже при использовании автопилота и снижает риск морской болезни.

Моторные яхты длиной более 10 метров часто используются в открытых водах. Стабилизаторы VETUS — идеальное решение для значительного уменьшения качения этих судов в плохую погоду или при сильных волнах.

Стабилизаторы

VETUS состоят из пары стабилизаторов с гидравлическим приводом, которые устанавливаются на левую и правую части миделя судна под водой. Они управляются бортовым гироскопом и автоматически реагируют на качение судна, создавая эффект демпфирования.

Основные преимущества

  • Повышение комфорта, устойчивости на автопилоте и снижение риска морской болезни
  • В дождь или в ясную погоду, вы будете использовать лодку чаще
  • Более высокая стоимость лодки

Могу ли я добавить к моей лодке стабилизаторы VETUS?

Стабилизаторы

VETUS разработаны для лодок длиной от 10 до 23 м для уменьшения качения в плохую погоду или при сильных волнах.Член группы поддержки клиентов VETUS доступен для вас по электронной почте бесплатно, чтобы обсудить конфигурацию вашего судна и варианты.

Вы получите наши рекомендации по вашей системе стабилизатора в течение 48 часов после получения и окончательной обработки всей информации.

VETUS также может спроектировать и поставить полную гидравлическую систему, если это необходимо.

Загрузите полную брошюру ЗДЕСЬ!

Варианты установки

Доступен как отдельная система

— Подключен к гидравлическому насосу с ременным приводом с опорой подшипника и шкивом
или
— Подключен к гидравлическому насосу, установленному на валу отбора мощности SAE-A на двигателе или коробке передач

Наши стабилизаторы также легко интегрируются в существующие системы

— За счет добавления гидравлического блока управления VETUS (HT1024) между текущей гидравлической системой
и стабилизаторами VETUS

Применение стабилизатора плавников при нулевой скорости для уменьшения крена морского робота у поверхности

  • Cao WJ, Xu JX (2004).Нелинейная скользящая поверхность интегрального типа для согласованных и несогласованных неопределенных систем. Транзакции IEEE для автоматического управления , 49 (8), 1355–1360.

    MathSciNet Статья Google ученый

  • Cheng XQ, Qu JY, Yan ZP, Bian XQ (2010). H надежная отказоустойчивая конструкция контроллера для навигационной системы управления автономным подводным аппаратом. Журнал морских наук и приложений , 9 (1), 87–92.

    Артикул Google ученый

  • Даллинья Р.П. (2002). Стабилизация крена моторной яхты. Проект 2002, Амстердам. 2002. http://www,narube,bk/upload_mm/9/4/9/1806472127_1999999096_TVW0127.pdf.

  • Фанг М.С., Луо Дж. Х. (2007). На отслеживании и уменьшении крена корабля на случайных волнах с помощью различных контроллеров скользящего режима. Ocean Engineering , 34 (3), 479–488.

    Артикул Google ученый

  • Фоссен Т.И. (1994). Управление океанскими судами и управление ими . Уайли, Нью-Йорк, 15–20.

    Google ученый

  • Хили А.Дж., Лиенард Д. (1993). Многопараметрическое управление скользящим режимом для автономного погружения и управления беспилотными подводными аппаратами. IEEE Journal of Oceanic Engineering , 18 (3), 327–339.

    Артикул Google ученый

  • Джерролд Н.С., Майкл Г.П. (1999).Стабилизация руля и киля судна класса USCG WMEC 901. Морские технологии , 36 (3), 157–170.

    Google ученый

  • Цзинь Х.З., Гао Ю.Н., Пан LX, Чжоу С.Б. (2011). Система стабилизаторов плавников подводного аппарата у поверхности на основе модифицированного интегрального регулятора переменной конструкции. Контроль и принятие решений , 26 (4), 633–636. (на китайском языке)

    MathSciNet Google ученый

  • Цзинь Х.З., Ци Ц.и. (2006).Исследование метода уменьшения крена корабля на нулевой скорости. Девятая международная конференция по контролю, автоматизации, робототехнике и зрению , Сингапур, 1812–1815 гг.

  • Цзинь Х.З., Пан LX, Ван Л.Л. (2010). Адаптивное управление переменной структурой с помощью нейрона для стабилизации подводной лодки на малых скоростях у поверхности. Контроль и принятие решений , 25 (4), 562–566. (на китайском языке)

    MathSciNet Google ученый

  • Ляо Ю.Л., Панг Ю.Дж., Чжан Т.Д. (2011).Глобальная K-экспоненциальная стабилизация неразорвавшихся автономных надводных судов с помощью плавного управления с изменяющейся во времени обратной связью. Журнал Харбинского инженерного университета , 32 (4), 417–422. (на китайском языке)

    Google ученый

  • Моаледжи Р., Грейг А.Р. (2007). О разработке корабельных стабилизаторов поперечной устойчивости. Ocean Engineering , 34 (1), 103–121.

    Артикул Google ученый

  • Морейра Л., Соарес К.Г. (2008).H 2 и H предназначены для ныряния и управления курсом автономного подводного аппарата при наличии волн. IEEE Journal of Ocean Engineering , 33 (2), 69–88.

    Артикул Google ученый

  • Ниномия Т., Ямагути I (2006). Управление объектами с обратной связью с нелинейными исполнительными механизмами посредством линеаризации входного состояния. Journal of Guidance, Control and Dynamics , 29 (1), 20–24.

    Артикул Google ученый

  • Ooms J (2002). Использование стабилизаторов крена на нулевой скорости. Проект 2002, Амстердам. http://www.quantum-medmarine.com/pdf/zerospeed.pdf.

  • Остафичук П.М. (2004). AUV Гидродинамика и моделирование для улучшенного управления . Кандидатская диссертация. Университет Британской Колумбии, Ванкувер, 140–144.

    Google ученый

  • Ци З.Г. (2008 г.). Исследование подъемного механизма и модели системы стабилизатора киля на нулевой скорости . Кандидатская диссертация, Харбинский инженерный университет, Харбин, 75–98.

    Google ученый

  • Слотин Дж. Э., Ли В. П. (1991). Прикладное нелинейное управление . Прентис-Холл, штат Нью-Джерси. США, 129–133.

  • Tahara JI, Tsuboi K, Sawano T, Nagata Y (2001). Адаптивный метод VSScontrol с усилением переключения интегрального типа. Труды Международной конференции IASTED по робототехнике и приложениям , Флорида, США, 106–111.

  • Ван Ф, Цзинь Х.З., Ци Ц.З. (2009). Моделирование активных стабилизаторов плавников на нулевой скорости. Ocean Engineering , 36 (17), 1425–1437.

    Артикул Google ученый

  • Ван Ф, Ван Л., Су Й.М., Сюй Ю.Р. (2010). Моделирование АНПА и разработка стратегии управления движением. Журнал морских наук и приложений , 9 (4), 379–385.

    MATH Статья Google ученый

  • Сюй Г, Дуань Вайоминг (2010).Гидродинамический анализ второго порядка пробивных круговых цилиндров при вертикальном движении. Журнал Харбинского инженерного университета , 31 (4), 414–420. (на китайском языке)

    Google ученый

  • Ян LP, Чжан MJ, Чу ZZ, Ван YJ (2010). Методы антизаводного контроля и активного отказоустойчивого контроля автономных подводных аппаратов. Журнал Харбинского инженерного университета , 31 (6), 755–761.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *