Стабилизатор тока импульсный: 6.19. Импульсные стабилизаторы и преобразователи постоянного тока

Содержание

Импульсный стабилизатор тока

Изобретение относится к области электротехники и может применяться для формирования стабилизированных разрядных токов кольцевого лазера (КЛ), работающего в экстремальных условиях.

Известен линейный (последовательный) аналоговый стабилизатор тока (Ирвинг М. Готтлиб «Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы» // М.: Постмаркет, 2000, с. 228-234). Его работа основана на том, что в цепь нагрузки последовательно с ней включен управляющий элемент. Для обеспечения импульсного режима работы стабилизатор тока включается по внешнему синхроимпульсу. Данный тип преобразователя отличается простотой и малым уровнем пульсаций. Основным недостатком данного стабилизатора является его низкий КПД. Это требует применения больших радиаторов, которые существенно увеличивают массу и габариты конечного изделия.

Известны импульсные стабилизаторы тока. Их работа основана на преобразовании постоянного входного напряжения в высокочастотный переменный ток для его последующей трансформации в напряжение нужного уровня и выпрямления.

Основное преимущество преобразователей данного типа заключается в их КПД, который при правильном проектировании может превышать 90%. Это избавляет от необходимости использования больших радиаторов что, в свою очередь, существенно снижает габариты изделия. Однако применение стабилизаторов данного типа вызывает необходимость использования конденсаторов большой емкости на выходе импульсного стабилизатора для снижения пульсаций и достижения требуемой стабильности его выходного тока.

Большинство импульсных стабилизаторов тока используют широтно-импульсные (ШИМ) преобразователи, в которых регулируется скважность выходных импульсов. Известно устройство многоканального импульсного стабилизатора тока (Патент РФ №2624635 приоритет от 23.04.2013, «Многоканальный импульсный стабилизатор тока (варианты)», авторы Абышев А.А., Акулин Е.Г., МПК: Н02М 3/335, опубликовано 05.07.2017 Бюл. №17), содержащее блок управления, устройство обратной связи и N параллельно включенных импульсных стабилизаторов тока.

Принцип работы данного устройства заключается в том, что фазы ШИМ-сигналов управления каналами сдвинуты относительно друг друга на 2π/N. Емкость выходного конденсатора стабилизатора выбирается минимальной, и при этом длительность четверти периода LC-фильтра должна быть меньше максимально допустимой длительности переднего фронта входного импульса. Таким образом, можно добиться существенного снижения пульсации выходного тока без использования конденсаторов большой емкости, поскольку пульсации на выходах стабилизатора идут в противофазе и частично компенсируются.

Недостатками данного устройства является сложность схемы, и наличие множества резонансных контуров, понижающих помехоустойчивость работы стабилизатора.

Известен импульсный стабилизатор тока (Патент РФ №2234790 приоритет от 02.09.2002, «Импульсный стабилизатор тока», авторы: Зиновьев Н.Д., Лачин В.И., Проус В.Р., МПК: Н02М 3/335, опубликовано 27.03.2004 Бюл. №9), выполненный на биполярном транзисторном инверторе и импульсных трансформаторах.

В каждом такте работы инвертора, выполненного на двух биполярных транзисторах и силовом импульсном трансформаторе, в двух трансформаторах обратной связи происходит автоматическое поддержание требуемого магнитного потока, исключающее насыщение их магнитопроводов. При этом величина тока нагрузки передается в схему управления по линейному закону. Выпрямление выходного напряжения осуществляют диоды и LC-фильтр.

Достоинствами данного стабилизатора тока является простота схемы и небольшие габариты устройства. К недостаткам устройства можно отнести невысокую точность стабилизации выходного тока из-за нелинейной работы трансформаторов и невозможность подключения к нагрузке внешнего высоковольтного источника питания, необходимого для накачки КЛ.

Известен импульсный высокоточный стабилизатор тока (Патент РФ №2420853 приоритет от 17.05.2010, «Высокоточный способ управления импульсным стабилизатором тока», авторы: Иордан В.И., Соловьев А.А., МПК7: Н02М 3/335, опубликовано 10.

06.2011 Бюл. №16). Данный импульсный высокоточный стабилизатор тока является наиболее близким по техническим характеристикам к заявляемому устройству и выбран в качестве наиболее близкого аналога. Способ стабилизации тока заключается в том, что с помощью шунта измеряют текущее значение тока непосредственно в цепи нагрузки, оцифровывают его и сохраняют в памяти микроконтроллера. Далее программным способом вычисляют скважность ШИМ-сигнала одновременно по последовательности сохраненных значений и заданному значению тока, и после этого формируют ШИМ-сигнал управления инвертором, а затем выпрямляют и сглаживают выходной ток инвертора. Известный импульсный высокоточный стабилизатор тока обладает малой погрешностью (не более 0,02%) стабилизации тока, протекающего через нагрузку без предварительной трансформации, и возможностью регулирования тока в широком диапазоне значений от 1 до 25 А.

Недостатками данного устройства являются сложность схемы и, следовательно, большие габариты и невысокая надежность работы из-за применения большого количества полупроводниковых элементов, а также отсутствие импульсного развязывающего трансформатора, что приводит к наличию непосредственной гальванической связи между входным и выходным шинами питания и снижает помехоустойчивость работы стабилизатора.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании надежного импульсного устройства, которое обеспечивает формирование высокостабилизированных токов для приборов, работающих в экстремальных условиях.

Техническими результатами, на достижение которых направлено заявляемое изобретение, являются повышение надежности, точности стабилизации и помехоустойчивости. Дополнительно за счет выбора типов электронных компонентов обеспечиваются малые габариты устройства и его повышенная стойкость к ионизирующему излучению, что повышает ресурс работы импульсного стабилизатора тока кольцевого лазера при космическом применении.

Данные технические результаты достигаются тем, что в импульсном стабилизаторе тока, содержащем ШИМ-контроллер, нагрузку, новым является то, что дополнительно введены первый, второй и третий резистивные делители напряжения, резистор, первый и второй конденсаторы, импульсный трансформатор, блок высоковольтных ключей, индикатор тока разряда, дроссель, вход которого соединен с выходом блока высоковольтных ключей, а выход соединен с первым выводом первого резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора, с первой общей шиной и с входом нагрузки, выход которой является первым выходом импульсного стабилизатора тока, третий вывод первого резистивного делителя напряжения соединен со вторым выводом первого конденсатора и первыми выводами второго и третьего резистивных делителей напряжения, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами ШИМ-контроллера, третий вход которого является входом питания, а четвертый и пятый входы соединены соответственно с первыми выводами резистора и второго конденсатора, вторые выводы которых соединены с первой общей шиной, к которой подключены третьи выводы второго и третьего резистивных делителей напряжения и первый выход ШИМ-контроллера, второй выход которого соединен с входом импульсного трансформатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом блока высоковольтных ключей и первым входом индикатора тока разряда лазера, второй вход которого является входом питания, а первый выход является вторым выходом импульсного стабилизатора тока, второй выход индикатора тока разряда и второй вход блока высоковольтных ключей соединены со второй общей шиной.

Основу заявляемого стабилизатора тока составляет ШИМ-контроллер, нагруженный на импульсный трансформатор, который осуществляет гальваническую развязку входного и выходного питаний. С выхода трансформатора запускаются высоковольтные ключи, на выходе которых установлен первый резистивный делитель, напряжение на средней точке (третий вывод) которого пропорционально выходному напряжению анода кольцевого лазера. Повышение точности стабилизации тока нагрузки осуществляется за счет применения второго и третьего резистивных делителей напряжения, обеспечивающих отрицательные связи по току и напряжению, которые поступают на входы ШИМ-контроллера и регулируют скважность его сигнала.

Применение импульсного трансформатора позволяет осуществить гальваническую развязку входного низковольтного и выходного высоковольтного питаний, что повышает помехоустойчивость стабилизатора.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема импульсного стабилизатора тока. На фиг. 2 представлен вариант реализации импульсного стабилизатора тока.

Импульсный стабилизатор тока (фиг. 1) содержит ШИМ-контроллер 1, резистор 2, первый 3 и второй 4 конденсаторы, импульсный трансформатор 5, блок 6 высоковольтных ключей, дроссель 7, первый 8, второй 9 и третий 10 резистивные делители напряжения, нагрузку 11, индикатор 12 тока разряда.

Вход дросселя 7 соединен с выходом блока 6 высоковольтных ключей, а выход соединен с первым выводом первого резистивного делителя напряжения 8. Второй вывод первого резистивного делителя напряжения 8 соединен с первым выводом первого конденсатора 3, с первой общей шиной и с входом нагрузки 11. Выход нагрузки 11 является первым выходом импульсного стабилизатора. Третий вывод первого резистивного делителя напряжения 8 соединен со вторым выводом первого конденсатора 3 и первыми выводами второго 9 и третьего 10 резистивных делителей напряжения. Вторые выводы второго 9 и третьего 10 резистивных делителей напряжения соединены соответственно с первым и вторым входами ШИМ-контроллера 1. Третий вход ШИМ-контроллера 1 является входом питания. Четвертый и пятый ШИМ-контроллера 1 входы соединены соответственно с первыми выводами резистора 2 и второго конденсатора 4. Вторые выводы резистора 2 и второго конденсатора 4 соединены с первой общей шиной. К первой общей шине подключены третьи выводы второго 9 и третьего 10 резистивных делителей напряжения и первый выход ШИМ-контроллера 1. Второй выход ШИМ-контроллера 1 соединен с входом импульсного трансформатора 5. Первый и второй выходы импульсного трансформатора 5 соединены соответственно с первым входом блока 6 высоковольтных ключей и первым входом индикатора 12 тока разряда. Второй вход индикатора 12 тока разряда является входом питания. Первый выход индикатора 12 тока разряда является вторым выходом импульсного стабилизатора тока. Второй выход индикатора 12 тока разряда и второй вход блока 6 высоковольтных ключей соединены со второй общей шиной.

ШИМ-контроллер 1 (фиг. 1 и фиг. 2) может быть выполнен на микросхеме DA1 и предназначен для формирования сигналов управления высоковольтными ключами. Выходные транзисторы ШИМ-контроллера 1 управляют токами первичных обмоток импульсного трансформатора 5 (Т1), выполненного на ферритовом кольце. Резистор R8 предназначен для ограничения импульсного тока выходного транзистора микросхемы DA1. Цепочки конденсаторов C1, С2 и резистора R5 обеспечивают частотную коррекцию ШИМ-контроллера 1. Для предотвращения насыщения Трансформатора выходы транзисторов ШИМ-контроллера 1 подключают к первичным обмоткам управляющего трансформатора Т1 через керамический конденсатор С6. Трансформатор Т1 регулирует работу блока 6 высоковольтных ключей и формирует сигнал индикации тока разряда КЛ.

Конденсатор 4 (С3) является интегрирующим и предназначен для плавного запуска ШИМ-контроллера 1 (DA1) при подаче напряжения питания. Резистор 2 (R6) задает частоту генератора импульсов ~80 кГц.

Блок 6 высоковольтных ключей предназначен для повышения величины пробивного напряжения сток-исток и может быть организован на полевых высоковольтных транзисторах VT1-VT3, включенных последовательно. Резистивным делителем напряжения R12-R14, подключенным к цепям затворов транзисторов с шунтирующими конденсаторами С9, С10 и диодами VD3, VD4, задается напряжение сток-исток на каждом транзисторе.

Дроссель 7 (L1) может быть выполнен на ферритовом кольце и предназначен для поддержания тока в цепях при разомкнутых высоковольтных ключах блока 6.

Выход нагрузки 11 (нагрузочный резистор R22), являющийся первым выходом импульсного стабилизатора, предназначен для подключения к аноду разрядного промежутка КЛ, на катод которого подают постоянное высокое напряжение амплитудой минус 850 В с третьего внешнего источника питания Е3.

Первый конденсатор 3 (С13) через резистор R20 (первый резистивный делитель напряжения 8) осуществляет интегрирование импульсов с ШИМ-контроллера 1 и блока 6 высоковольтных ключей в постоянное выходное напряжение стабилизатора тока.

Первый резистивный делитель напряжения 8 может быть выполнен на резисторах R20, R21 и обеспечивает передачу амплитуды выходного напряжения на входы ШИМ-контроллера 1 для осуществления процесса стабилизации тока разряда КЛ.

Второй резистивный делитель напряжения 9 может быть выполнен на резисторах R1, R2 и предназначен для обеспечения обратной связи по напряжению.

Третий резистивный делитель напряжения 10 может быть выполнен на резисторах R3, R4 и предназначен для обеспечения обратной связи по току.

Индикатор 12 тока разряда может быть выполнен на транзисторе с открытым коллектором VT4, работающим в ключевом режиме, П-образных емкостных фильтрах на конденсаторах С11, С12 и резисторах R18, R19 и предназначен для формирования сигнала индикации тока IND.

Величина выходного напряжения источника питания E1 может изменяться в пределах от 10 до 35 В, источника питания Е2 — от 5 до 35 В, источника питания Е3 — от минус 800 до минус 900 В. Выбор источника питания зависит от требования к изделию применения.

Импульсный стабилизатор тока работает следующим образом.

Перед началом работы к импульсному стабилизатору тока подключают первый и второй внешние источники питания. Первый выход импульсного стабилизатора тока подключают к разрядному промежутку (аноду) КЛ.

Вначале для запуска работы кольцевого лазера на его катод подается напряжение накачки амплитудой ~ минус 850 В и несколько высоковольтных импульсов поджига амплитудой напряжения ~4 кВ и длительностью около одной секунды каждый. В результате поджига происходит ионизация газа между разрядными промежутками кольцевого лазера, и в его резонаторе начинает течь ток, величину которого необходимо стабилизировать для обеспечения точностных характеристик прибора.

Ток стабилизации течет через резисторы R20-R22 (первый резистивный делитель напряжения 8 и нагрузку 11), дроссель 7 и полевые транзисторы VT1-VT3 (блок 6 высоковольтных ключей). Стабилизация тока достигается за счет управления работой блока 6 высоковольтных ключей (транзисторов VT1-VT3 по цепям их затворов). Импульсная стабилизация тока разряда обеспечивается за счет обратных связей по току и напряжению, снимаемых с резистивных делителей R1-R4 (второй 9 и третий 10 резистивные делители напряжения).

Конденсатор 4 (С3) реализует плавный запуск ШИМ-контроллера 1 при подаче напряжения питания 15 В, а резистор 2 (R6) задает частоту генератора импульсов ~80 кГц.

Скважность ШИМ-сигнала определяется напряжением сигнала обратной связи, который поступает на инвертирующий вход (FB) усилителя ошибки микросхемы DA1. Внешняя цепь R5, C2 на входе внутреннего компаратора (СОМР) микросхемы DA1 компенсирует частотную характеристику преобразователя и устанавливает требуемый коэффициент усиления. Использование режима регулирования по току (вход CS в DA1) позволяет ШИМ-преобразователю быстрее корректировать изменение входного напряжения и получить более устойчивую работу стабилизатора тока.

Выходные транзисторы ШИМ-контроллера 1 управляют током первичной обмотки импульсного трансформатора 5 (Т1). Резистор R8 ограничивает величину импульсного тока выходного транзистора микросхемы DA1, а керамический конденсатор С6 предотвращает насыщение трансформатора Т1. С первой выходной обмотки трансформатора Т1 регулируется работа блока 6 высоковольтных ключей VT1-VT3, а со второй обмотки формируется сигнал индикаций тока разряда КЛ с помощью транзистора VT4. Резистивным делителем R12-R14, подключенным к цепям затворов транзисторов с шунтирующими конденсаторами С9, C10 и диодами VD3, VD4, задается напряжение сток-исток на каждом транзисторе.

Дроссель L1 изготовлен на ферритовом кольце и предназначен для поддержания тока в цепях при разомкнутых высоковольтных ключах. Конденсатор 3 (С13) через резистор R20 осуществляет интегрирование импульсов с ШИМ-контроллера 1 и блока 6 высоковольтных ключей в постоянное выходное напряжение преобразователя.

Импульсный стабилизатор тока, содержащий ШИМ-контроллер, нагрузку, отличающийся тем, что дополнительно введены первый, второй и третий резистивные делители напряжения, резистор, первый и второй конденсаторы, импульсный трансформатор, блок высоковольтных ключей, индикатор тока разряда, дроссель, вход которого соединен с выходом блока высоковольтных ключей, а выход соединен с первым выводом первого резистивного делителя напряжения, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора, с первой общей шиной и с входом нагрузки, выход которой является первым выходом импульсного стабилизатора тока, третий вывод первого резистивного делителя напряжения соединен со вторым выводом первого конденсатора и первыми выводами второго и третьего резистивных делителей напряжения, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым входами ШИМ-контроллера, третий вход которого является входом питания, а четвертый и пятый входы соединены соответственно с первыми выводами резистора и второго конденсатора, вторые выводы которых соединены с первой общей шиной, к которой подключены третьи выводы второго и третьего резистивных делителей напряжения и первый выход ШИМ-контроллера, второй выход которого соединен с входом импульсного трансформатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом блока высоковольтных ключей и первым входом индикатора тока разряда, второй вход которого является входом питания, а первый выход является вторым выходом импульсного стабилизатора тока, второй выход индикатора тока разряда и второй вход блока высоковольтных ключей соединены со второй общей шиной.


Импульсный стабилизатор тока своими руками. Подключение светодиодов через стабилизатор тока

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.

Среди драйверов наиболее универсальным считается регулируемый. Обязательно устанавливается переменный резистор, который задаёт количество ампер. Эти характеристики обычно указываются в следующих документах:

  • В сопроводительной документации к микросхеме.
  • В datasheet.
  • В стандартной схеме включения.

Без добавочного охлаждения микросхемы такие устройства выдерживают 1-3 А (в соответствии с моделью контроллера широтно-импульсной модуляции). Главный недостаток этих драйверов — чрезмерный нагрев диода и дросселя. Выше 3 А потребуется охлаждение мощного диода и контроллера. Дроссель заменяют более подходящим либо перематывают толстым проводом.

Незаменимое устройство постоянного тока

Даже начинающий мастер знает, что такой агрегат работает по принципу двойного интегрирования . Абсолютно во всех моделях за этот процесс отвечают преобразователи. Универсальные двухканальные транзисторы предназначены для увеличения существующих динамических характеристик. Важно помнить, что для устранения тепловых потерь нужно использовать конденсаторы с большой ёмкостью.

Сделать показатель выпрямления можно только благодаря точному расчёту необходимого значения. Как показывает практика, если при выходном напряжении постоянного тока получается 12 ампер, то предельное значение должно составлять 5 В. Устройство сможет стабильно поддерживать рабочую частоту на отметке 30 Гц. Относительно порогового напряжения — всё зависит от блокировки сигнала, который поступает от трансформатора. Но фронт импульсов не должен превышать 2 МКС.

Только качественное преобразование тока позволяет обеспечить слаженную работу главных транзисторов. В этой схеме допускается использование исключительно полупроводниковых диодов. Если резисторы балластные, то это чревато большими тепловыми потерями. Именно поэтому коэффициент рассевания существенно увеличивается. Мастер может увидеть, что амплитуда колебаний возросла, а процесс индуктивности не произошёл.

Современная схема на базе КРЕН

Такое устройство будет стабильно работать только с элементами LM317 и КР142ЕН12. Это связано с тем, что они выступают в качестве универсальных стабилизаторов напряжения, хорошо справляясь с током до 1.5 А и выходным напряжением до 40 вольт. В классическом тепловом режиме эти элементы способны качественно рассеивать мощность до 10 Ватт. Сами микросхемы отличаются низким собственным потреблением, так как этот показатель составляет всего 8 мА. Главное, что этот показатель остаётся неизменным даже в том случае, если напряжение колеблется.

Отдельного внимания заслуживает микросхема LM317, которая способна удерживать постоянное напряжение на основном резисторе. Этот агрегат с неизменным сопротивлением обеспечивает максимальную стабильность проходящего через него тока, благодаря чему его часто называют токозадающим резистором. Современные стабилизаторы на КРЕН отличаются от своих аналогов относительной простотой, за счёт чего активно эксплуатируются в качестве зарядки для аккумуляторов и для электронной нагрузки.

В настоящее время трудно представить тюнинг автомобиля без светодиодных ламп. Но порой их установка осложнена тем, что они перегорают. Чтобы избежать этой ситуации, в сеть можно включить стабилизатор тока для светодиодов своими руками. В статье приводятся примеры микросхем, по которым можно его сделать.

[ Скрыть ]

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Всем известно, что светодиодным лампочкам необходимо питание двенадцать вольт. В сети авто это значение может доходить до 15 В. Светодиодные элементы очень чувствительны, на них такие скачки отражаются отрицательно. Светодиодные лампы могут перегореть либо некачественно светить (мигать, терять яркость и т.д.).

Чтобы светодиоды служили дольше, в электросеть автомобиля включаются драйвера (резисторы). При нестабильности в сети устанавливаются устройства, которые поддерживают постоянное значение. Существует несколько простых микросхем, по которым можно сделать стабилизатор напряжения своими руками. Все компоненты, входящие в цепь, можно приобрести в специализированных магазинах. Обладая начальными знаниями по электротехнике сделать приборы будет несложно.

На КРЕНке

Для того, чтобы сконструировать простейший стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, понадобится микросхема с потреблением 12 В. В этом случае подойдет регулируемый стабилизатор напряжения 12 В LM317. Он может функционировать в электросети, где входной параметр составляет до 40 В. Чтобы прибор стабильно работал, необходимого обеспечивать охлаждение.

Стабилизатор тока на LM317требует для работы небольшой ток до 8 мА, и данное значение обычно остается неизменным, даже при большом токе, протекающем через крен LM317, или при изменении входного значения. Это реализуется с помощью компоненты R3.

Можно применять элемент R2, но пределы при этом будут небольшими. При неизменном сопротивлении LM317 ток, идущий через прибор, будет также стабильным (автор видео — Создано в Гараже).

Входное значение для кренки LM317 может составлять до 8 мА и выше. Пользуясь этой микросхемой, можно придумать стабилизатор тока для ДХО. Это устройство может выступать нагрузкой в бортовой сети или источником электричества при подзарядке . Сделать простой стабилизатор напряжения LM317 не составляет труда.

На двух транзисторах

На сегодняшний момент пользуются популярностью стабилизирующие устройства для бортовой сети машины на 12 В, разработанные с использованием двух транзисторов. Данную микросхему используют как стабилизатор напряжения для ДХО.

Резистор R2 является токораздающим элементом. При возрастании тока в сети увеличивается напряжение. Если оно достигает значения от 0,5 до 0,6 В, открывается элемент VT1. Открытие компонента VT1 закрывает элемент VT2. В итоге, ток, проходящий через VT2, начинает снижаться. Можно вместе с VT2 применять полевой транзистор Мосфет.

Элемент VD1 включается в цепь, когда значения находится в пределах от 8 до 15 В и настолько велики, что транзистор может выйти из строя. При мощном транзисторе допустимы показания в бортовой сети около 20 В. Не стоит забывать о том, что транзистор Мосфет откроется, если показания на затворе будут 2 В.

Если применять универсальный выпрямитель как зарядку для АКБ или других задач, то достаточно использовать резистора R1 и транзистор.

На операционном усилителе (на ОУ)

Стабилизатор напряжения для светодиодов на основе ОУ собирается при необходимости создания устройства, которое будет работать в расширенном диапазоне. В рассматриваемом случае в качестве элемента, который будет задавать выпрямляемый ток, является R7. С помощью операционного усилителя DA2.2 можно увеличить уровень напряжения в токозадающем компоненте. Задачей компонента DA 2.1 является контроль опорного напряжения.

При создании схемы следует учесть, что она рассчитана на 3А, поэтому необходим больший ток, который должен поступать на разъем ХР2. Кроме того, следует обеспечивать работоспособность всех составляющих данного устройства.

Сделанный стабилизирующий прибор для автомобиля должен иметь генератор, роль которого выполняет REF198. Чтобы правильно настроить прибор, ползунок резистора R1 нужно установить в верхнее положение, а резистором R3 задавать необходимое значение выпрямленного тока 3А. Для погашения возможных возбуждений, используются элементы R,2 R4 и C2.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Если выпрямитель для автомобиля должен обеспечивать высокий КПД в сети, целесообразно использовать импульсные компоненты, создавая импульсный стабилизатор напряжения. Популярной является схема МАХ771.

Импульсный стабилизатор тока характеризуется выходной мощностью 15 Вт. Элементы R1 и R2 делят показатели схемы на выходе. Если делимое напряжение превышает по показателям опорное, выпрямитель автоматически уменьшает выходное значение. В противном случае устройство будет увеличивать выходной параметр.

Сборка данного устройства целесообразна, если уровень превышает 16 В. Компоненты R3 являются токовыми. Для устранения высокого падения нагрузки на данном резисторе в схему следует включить ОУ.

Заключение

Нами были рассмотрены стабилизаторы напряжения на различных компонентах. Эти схемы можно усложнять, повышая быстродействие, улучшая другие показатели. Можно использовать готовые микросхемы, которые всегда можно усовершенствовать своими руками, создавая устройства, предназначенные для выполнения конкретных задач.

Содержание:

В каждой электрической сети периодически возникают помехи, отрицательно влияющие на стандартные параметры тока и . 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 . 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 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 . 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

Несмотря на богатый выбор в магазинах светодиодных фонариков различных конструкций, радиолюбители разрабатывают свои варианты схем для питания белых суперярких светодиодов. В основном задача сводится к тому, как запитать светодиод всего от одной батарейки или аккумулятора, провести практические исследования.

После того, как получен положительный результат, схема разбирается, детали складываются в коробочку, опыт завершен, наступает моральное удовлетворение. Часто исследования на этом останавливаются, но иногда опыт сборки конкретного узла на макетной плате переходит в реальную конструкцию, выполненную по всем правилам искусства. Далее рассмотрены несколько простых схем, разработанных радиолюбителями.

В ряде случаев установить, кто является автором схемы очень трудно, поскольку одна и та же схема появляется на разных сайтах и в разных статьях. Часто авторы статей честно пишут, что эту статью нашли в интернете, но кто опубликовал эту схему впервые, неизвестно. Многие схемы просто срисовываются с плат тех же китайских фонариков.

Зачем нужны преобразователи

Все дело в том, что прямое падение напряжения на , как правило, не менее 2,4…3,4В, поэтому от одной батарейки с напряжением 1,5В, а тем более аккумулятора с напряжением 1,2В зажечь светодиод просто невозможно. Тут есть два выхода. Либо применять батарею из трех или более гальванических элементов, либо строить хотя бы самый простой .

Именно преобразователь позволит питать фонарик всего от одной батарейки. Такое решение уменьшает расходы на источники питания, а кроме того позволяет полнее использовать : многие преобразователи работоспособны при глубоком разряде батареи до 0,7В! Использование преобразователя также позволяет уменьшить габариты фонарика.

Схема представляет собой блокинг-генератор. Это одна из классических схем электроники, поэтому при правильной сборке и исправных деталях начинает работать сразу. Главное в этой схеме правильно намотать трансформатор Tr1, не перепутать фазировку обмоток.

В качестве сердечника для трансформатора можно использовать ферритовое кольцо с платы от негодной . Достаточно намотать несколько витков изолированного провода и соединить обмотки, как показано на рисунке ниже.

Трансформатор можно намотать обмоточным проводом типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром не более 0,3мм, что позволит уложить на кольцо чуть большее количество витков, хотя бы 10…15, что несколько улучшит работу схемы.

Обмотки следует мотать в два провода, после чего соединить концы обмоток, как показано на рисунке. Начало обмоток на схеме показано точкой. В качестве можно использовать любой маломощный транзистор n-p-n проводимости: КТ315, КТ503 и подобные. В настоящее время проще найти импортный транзистор, например BC547.

Если под рукой не окажется транзистора структуры n-p-n, то можно применить , например КТ361 или КТ502. Однако, в этом случае придется поменять полярность включения батарейки.

Резистор R1 подбирается по наилучшему свечению светодиода, хотя схема работает, даже если его заменить просто перемычкой. Вышеприведенная схема предназначена просто «для души», для проведения экспериментов. Так после восьми часов беспрерывной работы на один светодиод батарейка с 1,5В «садится» до 1,42В. Можно сказать, что почти не разряжается.

Для исследования нагрузочных способностей схемы можно попробовать подключить параллельно еще несколько светодиодов. Например, при четырех светодиодах схема продолжает работать достаточно стабильно, при шести светодиодах начинает греться транзистор, при восьми светодиодах яркость заметно падает, транзистор греется весьма сильно. А схема, все-таки, продолжает работать. Но это только в порядке научных изысканий, поскольку транзистор в таком режиме долго не проработает.

Если на базе этой схемы планируется создать простенький фонарик, то придется добавить еще пару деталей, что обеспечит более яркое свечение светодиода.

Нетрудно видеть, что в этой схеме светодиод питается не пульсирующим, а постоянным током. Естественно, что в этом случае яркость свечения будет несколько выше, а уровень пульсаций излучаемого света будет намного меньше. В качестве диода подойдет любой высокочастотный, например, КД521 ().

Преобразователи с дросселем

Еще одна простейшая схема показана на рисунке ниже. Она несколько сложнее, чем схема на рисунке 1 , содержит 2 транзистора, но при этом вместо трансформатора с двумя обмотками имеет только дроссель L1. Такой дроссель можно намотать на кольце все от той же энергосберегающей лампы, для чего понадобится намотать всего 15 витков обмоточного провода диаметром 0,3…0,5мм.

При указанном параметре дросселя на светодиоде можно получить напряжение до 3,8В (прямое падение напряжения на светодиоде 5730 3,4В), что достаточно для питания светодиода мощностью 1Вт. Наладка схемы заключается в подборе емкости конденсатора C1 в диапазоне ±50% по максимальной яркости светодиода. Схема работоспособна при снижении напряжения питания до 0,7В, что обеспечивает максимальное использование емкости батареи.

Если рассмотренную схему дополнить выпрямителем на диоде D1, фильтром на конденсаторе C1, и стабилитроном D2, получится маломощный блок питания, который можно применить для питания схем на ОУ или других электронных узлов. При этом индуктивность дросселя выбирается в пределах 200…350 мкГн, диод D1 с барьером Шоттки, стабилитрон D2 выбирается по напряжению питаемой схемы.

При удачном стечении обстоятельств с помощью такого преобразователя можно получить на выходе напряжение 7…12В. Если предполагается использовать преобразователь для питания только светодиодов, стабилитрон D2 можно из схемы исключить.

Все рассмотренные схемы являются простейшими источниками напряжения: ограничение тока через светодиод осуществляется примерно так же, как это делается в различных брелоках или в зажигалках со светодиодами.

Светодиод через кнопку включения, без всякого ограничительного резистора, питается от 3…4-х маленьких дисковых батареек, внутреннее сопротивление которых ограничивает ток через светодиод на безопасном уровне.

Схемы с обратной связью по току

А светодиод является, все-таки, токовым прибором. Неспроста в документации на светодиоды указывается именно прямой ток. Поэтому настоящие схемы для питания светодиодов содержат обратную связь по току: как только ток через светодиод достигает определенного значения, выходной каскад отключается от источника питания.

В точности также работают и стабилизаторы напряжения, только там обратная связь по напряжению. Ниже показана схема для питания светодиодов с токовой обратной связью.

При внимательном рассмотрении можно увидеть, что основой схемы является все тот же блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2. Транзистор VT1 является управляющим в цепи обратной связи. Обратная связь в данной схеме работает следующим образом.

Светодиоды питаются напряжением, которое накапливается на электролитическом конденсаторе. Заряд конденсатора производится через диод импульсным напряжением с коллектора транзистора VT2. Выпрямленное напряжение используется для питания светодиодов.

Ток через светодиоды проходит по следующему пути: плюсовая обкладка конденсатора, светодиоды с ограничительными резисторами, резистор токовой обратной связи (сенсор) Roc, минусовая обкладка электролитического конденсатора.

При этом на резисторе обратной связи создается падение напряжения Uoc=I*Roc, где I ток через светодиоды. При возрастании напряжения на (генаратор, все-таки, работает и заряжает конденсатор), ток через светодиоды увеличивается, а, следовательно, увеличивается и напряжение на резисторе обратной связи Roc.

Когда Uoc достигает 0,6В транзистор VT1 открывается, замыкая переход база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 закрывается, блокинг-генератор останавливается, и перестает заряжать электролитический конденсатор. Под воздействием нагрузки конденсатор разряжается, напряжение на конденсаторе падает.

Уменьшение напряжения на конденсаторе приводит к снижению тока через светодиоды, и, как следствие, уменьшению напряжения обратной связи Uoc. Поэтому транзистор VT1 закрывается и не препятствует работе блокинг-генератора. Генератор запускается, и весь цикл повторяется снова и снова.

Изменяя сопротивление резистора обратной связи можно в широких пределах изменять ток через светодиоды. Подобные схемы называются импульсными стабилизаторами тока.

Интегральные стабилизаторы тока

В настоящее время стабилизаторы тока для светодиодов выпускаются в интегральном исполнении. В качестве примеров можно привести специализированные микросхемы ZXLD381, ZXSC300. Схемы, показанные далее, взяты из даташитов (DataSheet) этих микросхем.

На рисунке показано устройство микросхемы ZXLD381. В ней содержится генератор ШИМ (Pulse Control), датчик тока (Rsense) и выходной транзистор. Навесных деталей всего две штуки. Это светодиод LED и дроссель L1. Типовая схема включения показана на следующем рисунке. Микросхема выпускается в корпусе SOT23. Частота генерации 350КГц задается внутренними конденсаторами, изменить ее невозможно. КПД устройства 85%, запуск под нагрузкой возможен уже при напряжении питания 0,8В.

Прямое напряжение светодиода должно быть не более 3,5В, как указано в нижней строчке под рисунком. Ток через светодиод регулируется изменением индуктивности дросселя, как показано в таблице в правой части рисунка. В средней колонке указан пиковый ток, в последней колонке средний ток через светодиод. Для снижения уровня пульсаций и повышения яркости свечения возможно применение выпрямителя с фильтром.

Здесь применяется светодиод с прямым напряжением 3,5В, диод D1 высокочастотный с барьером Шоттки, конденсатор C1 желательно с низким значением эквивалентного последовательного сопротивления (low ESR). Эти требования необходимы для того, чтобы повысить общий КПД устройства, по возможности меньше греть диод и конденсатор. Выходной ток подбирается при помощи подбора индуктивности дросселя в зависимости от мощности светодиода.

Отличается от ZXLD381 тем, что не имеет внутреннего выходного транзистора и резистора-датчика тока. Такое решение позволяет значительно увеличить выходной ток устройства, а следовательно применить светодиод большей мощности.

В качестве датчика тока используется внешний резистор R1, изменением величины которого можно устанавливать требуемый ток в зависимости от типа светодиода. Расчет этого резистора производится по формулам, приведенным в даташите на микросхему ZXSC300. Здесь эти формулы приводить не будем, при необходимости несложно найти даташит и подсмотреть формулы оттуда. Выходной ток ограничивается лишь параметрами выходного транзистора.

При первом включении всех описанных схем желательно батарейку подключать через резистор сопротивлением 10Ом. Это поможет избежать гибели транзистора, если, например, неправильно подключены обмотки трансформатора. Если с этим резистором светодиод засветился, то резистор можно убирать и проводить дальнейшие настройки.

Борис Аладышкин

Светодиоды не любят колебания напряжения, это факт. Не любят они это по причине того, что светодиоды ведут себя не так как лампы или другие линейные приборы. Их ток меняется в зависимости от напряжения нелинейно, поэтому например двухкратное увеличение напряжения увеличивает ток через светодиоды далеко не в 2 раза. Из за чего они перегреваются, быстро деградируют и выходят из строя.

Большинство диодов, применяемых в автомобиле, имеют встроенное сопротивление, которое рассчитано на напряжение 12 вольт. Но напряжение бортовой сети автомобиля никогда не бывает 12 вольт (разве что с разряженным аккумулятором), плюс ко всему оно далеко не такое стабильное, как хотелось бы. Если использовать недорогие китайские диодные приборы в автомобиле без предварительной их стабилизации то они достаточно быстро начнут мигать а затем и вовсе перестанут светить.

Вот и я столкнулся с такой проблемой — светодиоды в габаритах начали мигать, так как я когда-то поленился их стабилизировать.

Существует множество готовых схем-стабилизаторов для 12-вольтовых приборов. Чаще всего на прилавках можно найти микросхему КР142ЕН8Б или подобные ей. Данная микросхема расчитана на ток до 1.5А, но для большего эффекта нужно включение с применением входных и выходных конденсаторов.

Стандартная схема предполагает применение 0.33 и 0.033мкФ конденсаторов (если память не изменяет). Но лично я решил сделать включение с применением 4-х конденсаторов: 470мкФ и 0.47мкФ на вход и соответственно в 10 раз меньшая емкость на выход. Я уже не помню, но где-то на форумах я встречал именно такое включение, решил его применить.

Чтобы все это можно было легко внедрить в авто, я решил напаять все элементы непосредственно на микросхему.

Микросхема с элементами

Микросхема с элементами

К микросхеме припаяны, помимо конденсаторов, два провода, соответственно вход и выход. Масса будет приходить через крепление микросхемы. Средняя нога микросхемы задействована только под ножки конденсаторов. Выводить провод от нее я не стал, так как она объединена с корпусом схемы.
Для прочности всей конструкции я решил залить все это клеем, затем завернуть в термоусадку.

Микросхемы

Микросхема и термоусадка

Готовые стабилизаторы

В автомобиле можно крепить через саморез к кузову.

Прикрепленный стабилизатор

Пост не претендует на что-то супер-мега технологичное, но мало ли кому может пригодиться 🙂

Схема включения

Вместо КР142ЕН8Б можно использовать L7812CV, схема включения аналогичная. Если взглянуть на стандартную схему и сравнить с моей то возникают вопросы “зачем именно такие емкости?”.

Поясняю: штатная схема включения подразумевает только стабилизацию напряжения, но никак не спасает от просадки (кратковременной) напряжения, поэтому в схему были введены электролиты достаточно большой емкости для сглаживания таких просадок.

По идее конечно АКБ в машине должен выполнить роль фильтра просадок напряжения, но иногда случаются просадки, которые АКБ просто не успевает уловить. Например при подаче искры на свечу зажигания через катушку проходит нехилый ток, который отлично просаживает напряжение в бортсети.

Главная » Интересные факты » Импульсный стабилизатор тока своими руками. Подключение светодиодов через стабилизатор тока

Импульсный стабилизатор тока схема — Самоделки

Импульсный стабилизатор тока схема

 

Написал MACTEP в 11.04.2012 19:00:00

Трёхвыводные импульсные стабилизаторы тока HV9921, HV9922, HV9923 производства фирмы Supertex.inc предназначены для питания светодиодов стабилизированным током 20, 50 и 30 мА соответственно в условиях изменения напряжения источника питания в весьма широких пределах — от 20 до 400 В [1—4]. В частности, таким источником может служить выпрямительный мост, на который подано напряжение сети, причём применение конденсатора, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения, необязательно. Регулирование тока через светодиоды не предусмотрено.

 

 

 

Использование этих микросхем позволяет предельно упростить сетевой блок питания светодиодов.
Вместо светодиодов к стабилизатору тока можно подключить стабилитрон и тем самым получить простой импульсный понижающий преобразователь напряжения. В зависимости от тока нагрузки КПД стабилизатора может достигать 80 % и более. Такой источник хорошо подойдёт для питания узлов управления мощными высоковольтными коммутирующими электронными приборами (транзисторами, тиристорами и др.).

 
Стабилизаторы HV9921— HV9923 выпускают в миниатюрных пластмассовых корпусах ТО-92 (рис. 1; с штампованными жёсткими лужёными выводами, для традиционного монтажа) и SOT-89 (рис. 2; для поверхностного монтажа). К обозначению микросхемы в корпусе ТО-92 добавлены символы N3 (например, HV9921N3), а в корпусе SOT-89 — N8(HV9921N8).

 
Если к обозначению прибора через дефис добавлена буква G (от Green), это означает, что он не содержит свинца. От наличия или отсутствия этого индекса электрические параметры приборов не зависят.
К теплоотводящему фланцу (вывод 4) микросхемы в корпусе SOT-89 не следует подключать токоведущие цепи и детали.

 
Упрощённая функциональная схема прибора представлена на рис. 3, а его цоколёвка — в табл. 1.

 

     Рис. 3. Функциональная схема прибора

 

Таблица 1

Номер вывода Обозначение Функциональное назначение
1 DRAIN Плюсовой вывод питания; сток переключательного транзистора
2 GND Общий вывод; минусовый вывод питания
3 VDD Вывод для подключения блокировочного конденсатора

 

Таблица 2.

Значение тока Выходной стабилизированный ток микросхемы, мА
HV9921 HV9922 HV9923
Номинальное 20 50 30
Минимальное 18,5 49 28,2
Максимальное 25,5 63 38,2

 

Классификационный параметр микросхем рассматриваемой группы — выходной стабилизированный ток — указан в табл. 2. Микросхемы стабилизируют не среднее значение тока через светодиоды, как микросхема МР2481 [5], а максимальное. Среднее значение тока оказывается немного меньше из-за пульсаций, о чём будет подробно рассказано ниже.


Основные технические характеристики

Напряжение питания между выводами 1 и 2, В 20…400     
Собственный потребляемый ток, мА,  
          типовое значение 0,2
          максимальный 0,35
Номинальное напряжение внутреннего стабилизатора, В 7,5
Сопротивление канала открытого выходного транзистора при токе IDRAIN 20 мА, Ом, не более

 

210

Ёмкость между выводами 1 и 2,пФ,  
          типовая 1
          максимальная 5
Ток насыщения канала выходного транзистора, мА,  
          типовое значение 150
          минимальное значение 100
Время закрытого состояния выходного   транзистора (Toff), мкс,  
          минимальное 8
          номинальное 10,5
          максимальное 13
Время отключения сигнала датчика тока (tBLANK), НС,  
          минимальное 200
          номинальное 300
          максимальное 400
Минимальное время открытого состояния выходного транзистора (tONmin), НС

650

 

 

Предельно допустимые значения

Напряжение на выводе 3 относительно вывода 2, В -0,3…+10  
Максимальный ток внешней нагрузки, подключаемой к выводам 3 и 2, мА 5
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт, при температуре окружающей среды 25 °С  
          для микросхемы в корпусе ТО-92 0,74
          для микросхемы в корпусе SOT-89 1,6
Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С -40…+85
Температура кристалла, °С -40…+125
Температура хранения, °С -65…+150

 

 

Стабилизатор тока содержит устройство управления, RS-триггер DD1, управляющий выходным транзистором VT1, с буферным усилителем сигнала DA2, элемент временной задержки DT1, компаратор напряжения DA1, источник образцового напряжения G1, резистор R1 — датчик тока истока выходного транзистора, управляемый электронный выключатель SA1 и встроенный стабилизатор DA3 с выходным напряжением 7,5 В, обеспечивающий питание всех узлов прибора.

 

Рис. 4. Типовая схема включения HV9922

 

Типовая схема включения стабилизатора тока показана на рис. 4. Питаемые от стабилизатора светодиоды EL1 — ELN соединяют последовательно. Для работы стабилизатора необходим накопительный дроссель L1 и диод \/01 с малым временем восстановления обратного сопротивления tr.

 
После подачи напряжения питания его значение анализирует устройство управления. Если напряжение находится в допустимых пределах, устройство управления устанавливает RS-триггер DD1 в состояние высокого уровня на выходе, в результате чего выходной транзистор VT1 открывается. Начинается зарядка паразитной ёмкости дросселя L1, диода VD1 и самого транзистора током его насыщения Iнас. завершающаяся через короткое время tс.

 

На время tBLANK=300 мс устройство управления размыкает «контакты» электронного выключателя SA1, разрывая цепь ОС с резистором R1 — датчиком тока через канал транзистора VT1. За это время должны завершиться зарядка паразитной ёмкости и другие переходные процессы (такие, в частности, как восстановление обратного сопротивления диода VD1).

 
После зарядки паразитной ёмкости начинается этап накопления энергии в дросселе. Ток lL через него линейно увеличивается, как показывает упрощённый график на рис. 5 (lc — ток стока транзистора VT1; lL — ток через дроссель L1; ton + toff — период следования импульсов тока).

 

Рис. 5

 
По истечении временного интервала tBLANK замыкаются «контакты» выключателя SA1, восстанавливающие цепь ОС резистора R1 с неинвертирующим входом компаратора DA1.
Когда напряжение на датчике тока — резисторе R1 — превысит образцовое напряжение источника G1, компаратор переключится в состояние с высоким уровнем на выходе и переведёт RS-триггер в состояние низкого уровня на прямом выходе. В результате выходной транзистор закроется.

 

После этого открывается внешний диод VD1 (см. схему на рис. 4) и продолжается питание нагрузки (светодиодов EL1— ELN) энергией, накопленной дросселем L1. Ток через дроссель линейно уменьшается, но не до нуля, а на глубину пульсаций ΔI.

 


Если не разомкнуть на время tBLANK цепь ОС, то транзистор VT1 будет выключен не током дросселя, а током через паразитную ёмкость, в результате чего дроссель не сможет за период работы стабилизатора накопить энергию, необходимую для питания светодиодов.

 
После закрывания выходного транзистора сигнал с инверсного выхода триггера поступит на вход элемента временной задержки DT1, а через фиксированный отрезок времени toff — на верхний по схеме вход S триггера. В результате триггер вернётся в исходное состояние и транзистор вновь откроется.
Микросхема стабилизирует максимальный ток через дроссель на уровне Imax. Средний ток через светодиоды равен:

 

 

Размах пульсаций ΔI фирма—производитель микросхем рекомендует устанавливать не превышающим 30 % от Imax:


Индуктивность L1 дросселя выбирают исходя из формулы

 

 
где UCB — суммарное падение напряжения на светодиодах EL1—ELN; tOFF — длительность закрытого состояния выходного транзистора микросхемы, равная 10,5 мкс.

 

 Например, для стабилизатора тока HV9922 Imax=50 мА, ΔI=0,3Imax=15 мА. Пусть Uсв = 30 В, тогда по формуле (3) L1≈20мГн.

 
Индуктивность дросселя не должна быть меньше расчётной, но и чрезмерно увеличивать её не следует, так как большей индуктивности дросселя сопутствует его большая собственная ёмкость.
По истечении временного интервала tOFF выходной транзистор стабилизатора тока снова открывается, начиная очередной интервал tBLANK минимальная продолжительность которого равна 200 нc. Первые 50 нc уходят на восстановление обратного сопротивления внешнего диода VD1. На зарядку паразитной ёмкости остаётся 150 нc.

 
Пусть напряжение питания стабилизатора Uпит = 300 В, а минимальный ток насыщения выходного транзистора Uнас мин = 100 мА. Тогда за 150 нс он сообщит заряд Q = 15нКл, отсюда следует, что общая паразитная ёмкость не превышает

Из них 8 пФ — ёмкость диода VD1, 1 пф — ёмкость транзистора, учтём также ёмкость монтажа. Поэтому собственная ёмкость дросселя L1 в этом примере не должна превысить 30 пф.

 

 

Для промышленно изготавливаемых катушек вместо собственной ёмкости обычно в справочниках указывают собственную резонансную частоту f0, по которой легко вычислить собственную ёмкость С0 по известной формуле

 

 
где L0— номинальная индуктивность.

 
Если дроссель самодельный или его частота собственного резонанса неизвестна, желательно её измерить хотя бы с помощью гетеродинного индикатора резонанса (ГИР) или иных приборов.
В общем случае паразитная ёмкость Сп должна удовлетворять [7] неравенству

 

 
Если светодиоды выдерживают перегрузку током Iнас в течение времени tBLANK max = 400 мс, то конденсатор С1 (см. рис. 4) можно не устанавливать. Однако он не только предотвращает перегрузку светодиодов (поскольку импульсы зарядки паразитной ёмкости протекают через него, а не через нагрузку), но и устраняет влияние индуктивности проводов светодиодной цепи, а также паразитное излучение ими электромагнитных колебаний (антенный эффект). Поэтому во всех практических случаях конденсатор С1 удалять не следует.

 

На этом период работы стабилизатора тока завершён. В следующем периоде все процессы повторяются. В каждом периоде происходит зарядка паразитной ёмкости Сп до напряжения питания Uпит, а также переключение диода VD1 током Iнас из открытого состояния в закрытое в течение времени t,.

 

Поэтому мощность, рассеиваемая транзистором при переключении Psw, равна [3]
 

 
где fs — частота колебаний, которую можно вычислить по формуле

 

 
где η, — КПД стабилизатора тока, который в расчётах фирма—производитель микросхем рекомендует принимать равным 0,7. Подставляя (7) в (6), получим
 

 
Сопротивление канала открытого выходного транзистора r0N не равно нулю. Когда транзистор открыт, на нём рассеивается мощность I2выхrON а когда закрыт, микросхема потребляет от источника питания ток Iпот, рассеиваемая мощность равна Iпот Uпот Зная коэффициент заполнения D коммутирующих импульсов, получим формулу для расчёта рассеиваемой мощности
 

 
В качестве Iвых в формулу подставляют средний ток через светодиоды, вычисленный по формуле (1). Для упрощения расчётов вместо среднего тока можно подставить максимальный  Iвых max. так как рассеиваемую мощность лучше рассчитать с избытком.

 
Коэффициент заполнения коммутирующих импульсов D рассчитывают по формуле
 

 
Общая рассеиваемая микросхемой мощность равна сумме значений, рассчитанных по формулам (8) и (9):

 

 
Если к выводам VDD и GND подключена нагрузка, то потребляемый ею ток складывается с током, потребляемым микросхемой. Это необходимо учесть в формуле (9).

 
Следует отметить, что выходное напряжение UCB не может быть близко к нулю. Минимальная длительность tON может достигать 0,65 мкс, a tOFF — 8 мкс. Отсюда следует, что минимальное значение D
 

 
Подставив (12) в (10), получим

 

 
Говоря иначе, нельзя требовать от стабилизатора понижения напряжения более чем в 20 раз от максимального. Например, при напряжении питания 300 В падение напряжения на цепи светодиодов должно превышать 15 В. Фирма—производитель рассматривавмых микросхем рекомендует выбирать максимальное выходное напряжение на уровне 80 % от напряжения питания [1]. Кроме этого, если разность Uпит — Uвых будет менее 20 В, устройство управления закроет транзистор VT1, решив, что напряжение питания микросхемы недостаточно.

 
Устройство, собранное по схеме на рис. 4, может быть использовано в качестве источника стабильного напряжения, снимаемого с цепи светодиодов или любой её части. Светодиоды можно также заменить стабилитронами, включёнными в обратной полярности (катодом к плюсовому выводу источника питания). Такой источник питания вырабатывает стабилизированное напряжение на выходе относительно плюсового провода высоковольтного питания.

 
На практике может потребоваться источник, соединённый с минусовым проводом питания. Для этого случая, соблюдая полярность, меняют местами микросхему и остальные элементы, т. е. включают двухполюсник VD1L1C1EL1—ELN в разрыв провода от вывода 2 микросхемы (показано на рис. 4 крестом). Конденсатор С2 оставляют подключённым к выводам 2 и 3. Заменив светодиоды стабилитроном на необходимое напряжение, получают понижающий преобразователь напряжения с высоким КПД и общим минусовым проводом.

 
Заметим, что у такого источника питания выходное напряжение не может быть меньше вычисленного по формуле (13) значения. Есть у него и недостаток — по той же причине он не выдерживает замыкания цепи нагрузки, поскольку при этом выходное напряжение становится равным нулю, что противоречит формуле (13).

 
Для преодоления этого недостатка фирма—производитель рекомендует включить последовательно с дросселем резистор [6], подобранный так, чтобы падение напряжения на нём превысило вычисленное по формуле (13). Этот резистор, однако, делает форму тока через дроссель не линейной, а близкой к экспоненциальной, что существенно усложняет расчёты.

Миниатюрный импульсный стабилизатор напряжения — Блоки питания (импульсные) — Источники питания

                                          Миниатюрный импульсный стабилизатор напряжения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, о котором пойдет речь, разрабатывался под кон­кретный корпус, в качестве которого был взят корпус из белого полистирола от миниатюрной телефонной розетки 2xRJ11 размерами 58x42x21 мм. Устройство предназначено для подключения в качестве дополни­тельного модуля к лабораторному блоку питания с выходным напряжением 10…24 В постоянного тока и рассчитано на подключение нагрузки с номинальным напряжением питания 5 В при’токе до 0,5 А. Практи­ческая необходимость в таком стабилизаторе была обусловлена тем, что при отладке макетов конструк­ций для их питания часто требуется несколько напря­жений, обычно +5 В, и одно или несколько напряже­ний в диапазоне +8 +24 В Это вынуждает использо­вать или многоканальный лабораторный блок питания, который может быть занят питанием других устройств, или вынуждает задействовать несколько вспомога­тельных блоков питания, что не только загромождает рабочий стол, но и нередко требует их синхронного включения/выключения.

Схема

Стабилизатор напряжения +5 В постоянного тока построен на широко распространенной интегральной микросхеме МС34063АР. Структурный состав этой микросхемы показан на рис. 1.

 Использованная в кон­струкции ИМС выполнена в корпусе DIP-8, более эф­фективно отводящим тепло, чем вариант исполнения этой микросхемы в корпусе SO-8, предназначенного для поверхностного монтажа Микросхема работоспо­собна при входном напряжении до 40 В. Максималь­ный импульсный ток выходного транзистора может до­стигать 1,5 А.

Принципиальная схема устройства представлена на рис. 2.

 Напряжение питания 10…24 В через фильтр С1, L1, С2, самовосстанавливающийся предохрани­тель FU1 и защитный диод Шоттки VD1 поступает на вход микросхемы импульсного стабилизатора напря­жения DA1. Конденсаторы С4, С5, С6 сглаживают пуль­сации входного напряжения. Конденсатор С7 опреде­ляет рабочую частоту преобразователя напряжения, которая в этом устройстве составляет 30…80 кГц в за­висимости от входного напряжения питания и потреб­ляемом нагрузкой токе. Дроссель L2 — накопительный. Конденсаторы С8 , С12 и дроссель L3 сглаживают пуль­сации выходного напряжения, размах амплитуды ко­торых при максимальном токе нагрузки на превыша­ет 5 мВ на частоте преобразования. Выходное напря­жение определяется соотношением сопротивлений ре­зисторов R2 и R3 Чем больше сопротивление R3, тем будет выше выходное напряжение. Стабилитрон VD3 с напряжением стабилизации 6,2 В защищает нагруз­ку от повреждения высоким выходным напряжением при неисправности DA1. В случае, если составной клю­чевой транзистор микросхемы будет пробит, выход­ное напряжение стабилизатора будет стремиться по величине достигнуть входного, стабилитрон VD3 от­кроется и ограничит выходное напряжение на уровне напряжения стабилизации VD3. Ток через этот стаби­литрон резко возрастет, также возрастет ток и через самовосстанавливающийся предохранитель FU1, пре­дохранитель быстро разогреется и перейдет в состояние высокого сопротивления, протекающий через него и через нагрузку ток резко снизится. Сверхъяркий светодиод HL1 сигнализирует о наличии выходного на­пряжения. Самовосстанавливающийся предохранитель необходим также и для защиты исправной микросхемы от перегрузки, поскольку, при некоторых сочетаниях тока нагрузки и входного напряжения стабилизатора, встро­енная в микросхему защита может оказаться неэф­фективной.

При входном напряжении импульсного стабилиза­тора 12 В и потребляемом нагрузкой токе 0,5 А, потреб­ляемый стабилизатором ток составит около 280 мА. Та­ким образом, КПД преобразователя напряжения со­ставит около 60 %. Если бы на месте импульсного ста­билизатора был линейный стабилизатор напряжения, то при таких же условиях его КПД оказался бы не бо­лее 41 %. Причем, с ростом входного напряжения раз­рыв в КПД между импульсным и линейным стабили­затором будет увеличиваться. Микросхемы серии МС34063 при работе в качестве понижающих преоб­разователей напряжения не являются лидерами по КПД, одна из причин этого — составной транзистор Дарлингтона в качестве силового ключа. Тем не ме­нее, понижающие преобразователи напряжения на этих ИМС экономичнее линейных, дешевы, компакт­ны, благодаря чему широко распространены и в про­мышленных устройствах. Например, импульсные ста­билизаторы на МС34063 можно встретить в многофунк­циональных телефонных модемах Zyxel серии Omni 56К, планшетных сканерах Genius ColorPage.

Детали

Вид на монтаж устройства показан на рис. 3.

Интегральную микросхему МС34063АР можно за­менить ~на МС34063АР1, МС33063АР1, MC33063AVP (термостойкая), КА34063А, IP33063N, IP34063N. Для повышения надежности микросхемы к ее корпусу не­обходимо приклеить латунный или медный теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 6… 10 см2 (одна сторона). Приклеить теплоотвод можно с помо­щью теплопроводящего клея «Алсил», «Радиал». Такой клей должен быть консистенции жидкой сметаны (в продаже очень часто встречается просроченный или уже затвердевающий клей). При отсутствии такого клея можно воспользоваться моментальным клеем «Секунда» или аналогичным, способным склеивать ме­таллы. Склеиваемые поверхности зачищают средне- зернистой наждачной бумагой и обезжиривают аце­тоном, чистым спиртом. После нанесения на обе по­верхности первого тонкого слоя моментального клея его просушивают 20 минут. Затем надо нанести второй слой, после чего склеиваемые компоненты соединяют. Дио­ды с барьером Шоттки 1N5819 можно заменить на MBRS140T3, MBR150, MBR160, BYV10-40. Вместо ста­билитрона 1 N5341 подойдет 2С456А, КС162А. Светодиод RL30-CD744D можно заменить любым аналогич­ным сверхъярким синего или белого свечения. Подой­дут и другие светодиоды общего применения. Конден­саторы С1, С2, СЗ — керамические или пленочные на рабочее напряжение не ниже 35 В. С4, С6 — керами­ческие или танталовые (SMD) на рабочее напряжение не менее 25 В. С7 — пленочный или керамический. С8, С10, С12-танталовые. С11 — керамический. С5, С9- оксидные алюминиевые. Резистор R1 — МЛТ, С1 -4 или импортный аналог. Остальные резисторы применены малогабаритные для поверхностного монтажа (SMD). Все дроссели могут быть изготовлены на кольцах из низкочастотного феррита НМ2000 размером 10x6x5. Дроссель L1 содержит один виток сложенного вдвое многожильного монтажного провода. Дроссель L2 со­стоит из двух таких колец, склеенных вместе -15 вит­ков литцендрата ПЭВ-1 11×0,13. Дроссель L3- 10 вит­ков такого же или одножильного провода ПЭВ-2 0,68. Перед укладкой обмоток острые края колец затупля­ют, после чего кольца плотно обматывают лакотканью. Собранные дроссели L2, L3 желательно пропитать трансформаторным лаком или компаундом. Самовос­станавливающийся предохранитель можно заменить на MF-R030, LP60-025, LP60-030.

Эксплуатация

Безошибочно собранный из исправных деталей стабилизатор начинает работать сразу. При необхо­димости подбором сопротивления резистора R3 мож­но изменить выходное напряжение. При настройке ста­билизатора на питание нагрузки напряжением +5 В ре­комендуется устанавливать выходное напряжение в пределах 5,05.. 5,1 В, чтобы компенсировать падение напряжения в соединительных проводах. Благодаря наличию диода VD1 этот стабилизатор можно подклю­чать к сетевым адаптерам с выходным напряжением переменного тока. Подойдут адаптеры питания с на­пряжением на вторичной обмотке силового трансфор­матора 12… 16 В.

Литература

1. Бутов А.Л Импульсный стабилизатор для телефонного аппарата. — Радиомир, 2008, №11, стр. 6, 7

2. Бутов А.Л. Регулируемый блок питания с импульсным стабилизатором напряжения. — Радио, 2008 №10,

Андрей Бутов

Ярославская область, с. Курба E-mail: [email protected]

Устройство, принцип работы импульсного стабилизатора напряжения

Для нормального функционирования бытовой техники требуется стабильное напряжение. Как правило, в сети могут происходить различные сбои. Напряжение от 220 В может отклоняться, и в устройстве происходят сбои. В первую очередь под удар попадают лампы. Если рассматривать бытовую технику в доме, то могут пострадать телевизоры, аудиоаппаратура и прочие приборы, которые работают от электросети.

В данной ситуации на помощь людям приходит импульсный стабилизатор напряжения. Он в полной мере способен справиться со скачками, которые возникают ежедневно. Многих при этом волнует вопрос о том, как появляются перепады напряжения, и с чем они связаны. Зависят они главным образом от загруженности трансформатора. На сегодняшний день количество электроприборов в жилых домах все время увеличивается. Как результат, потребности в электричестве непременно растут.

Также следует учитывать, что к жилому дому могут быть проложены кабели, которые уже давно устарели. В свою очередь, квартирная проводка в большинстве случаев не рассчитана на большие нагрузки. Чтобы обезопасить свою технику в доме, следует более подробно ознакомиться с устройством стабилизаторов напряжения, а также принципом их работы.

Какие функции выполняет стабилизатор?

Главным образом импульсный стабилизатор напряжения служит контролером сети. Все скачки при этом отслеживаются им и устраняются. В результате техника получает стабильное напряжение. Электромагнитные помехи стабилизатором также учитываются, и на работу устройств не способны повлиять. Таким образом, сеть избавляется от перегрузок, и случаи коротких замыканий практически исключаются.

Устройство простого стабилизатора

Если рассматривать стандартный импульсный стабилизатор тока напряжения, то в нем устанавливается только один транзистор. Как правило, их используют исключительно коммутирующего типа, поскольку на сегодняшний день они считаются более эффективными. В результате коэффициент полезного действия устройства можно сильно поднять.

Вторым важным элементом импульсного стабилизатора напряжения следует назвать диоды. В обычной схеме их можно встретить не больше трех единиц. Соединяются они друг с другом с помощью дросселя. Для нормальной работы транзисторов важными являются фильтры. Устанавливаются они в начале, а также конце цепочки. При этом блок регулирования отвечает за работу конденсатора. Его неотъемлемой частью принято считать резисторный делитель.

Как это работает?

В зависимости от типа устройства, принцип действия импульсного стабилизатора напряжения может отличаться. Рассматривая стандартную модель, можно сказать, что сначала ток подается на транзистор. На данном этапе происходит его преобразование. Далее в работу включаются диоды, в обязанности которых входит передача сигнала на конденсатор. При помощи фильтров, электромагнитные помехи отсеиваются. Конденсатор в этот момент сглаживает колебания напряжения и по дросселю ток через резистивный делитель вновь возвращается к транзисторам для преобразования.

Самодельные устройства

Сделать импульсный стабилизатор напряжения своими руками можно, но они будут иметь малую мощность. При этом резисторы устанавливаются самые обычные. Если использовать в приборе более одного транзистора, можно добиться высокого коэффициента полезного действия. Важным заданием в этом плане является установка фильтров. Именно они влияют на чувствительность прибора. В свою очередь, габариты устройства совсем не важны.

Стабилизаторы с одним транзистором

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения данного типа способен похвастаться коэффициентом полезного действия на уровне 80 %. Как правило, он функционируют только в одном режиме и может справляться только с малыми помехами в сети.

Обратная связь в данном случае полностью отсутствует. Транзистор в стандартной схеме импульсного стабилизатора напряжения функционирует без коллектора. В результате на конденсатор сразу подается большое напряжение. Еще одной отличительной чертой приборов данного типа можно назвать слабый сигнал. Решить эту проблему смогут различные усилители.

В результате можно добиться лучшей работоспособности транзисторов. Резистор устройства в цепи в обязательном порядке должен находиться за делителем напряжения. В данном случае можно будет добиться более качественной работы устройства. В качестве регулировщика в цепи импульсный стабилизатор постоянного напряжения имеет блок контроля. Данный элемент способен ослаблять, а также повышать мощность транзистора. Происходит это явление при помощи дросселей, которые соединены с диодами в системе. Нагрузка на регулятор контролируется через фильтры.

Стабилизаторы напряжения ключевого типа

Такого рода импульсный стабилизатор напряжения 12В коэффициент полезного действия имеет на уровне 60 %. Основной проблемой является то, что он не способен справляться с электромагнитными помехами. В данном случае приборы с мощностью более 10 Вт находятся в зоне риска. Современные модели данных стабилизаторов способны похвастаться предельным напряжением в 12 В. Нагрузка на резисторы при этом значительно ослабевает. Таким образом, на пути к конденсатору напряжение удается полностью преобразовать. Непосредственно генерация частоты тока происходит на выходе. Износ конденсатора в данном случае минимален.

Еще одна проблема связна с использованием простых конденсаторов. На деле они показали себя довольно плохо. Вся проблема заключается именно в высокочастотных выбросах, которые происходят в сети. Чтобы решить эту задачу, производители начали устанавливать на импульсный стабилизатор напряжения (12 вольт) конденсаторы электролитического типа. В результате качество работы удалось улучшить за счет увеличения емкости устройства.

Как работают фильтры?

Принцип работы стандартного фильтра построен на генерации сигнала, который поступает на преобразователь. При этом дополнительно задействуется устройство сравнения. Для того чтобы справиться с большими колебаниями в сети, фильтру необходимы блоки контроля. При этом выходное напряжение можно будет сгладить.

Чтобы решить проблемы с мелкими колебаниями, в фильтре имеется специальный разностный элемент. С его помощью напряжение проходит с предельной частотой не более 5 Гц. В данном случае это положительно влияет на сигнал, который имеется на выходе в системе.

Модифицированные модели устройств

Максимальный ток нагрузки у данного типа воспринимается до 4 А. Входное напряжение конденсатором способно обрабатываться до отметки не более 15 В. Параметр входного тока у них обычно не превышает 5 А. Пульсация в данном случае допускается минимальная с амплитудой в сети не более 50 мВ. Частоту при этом можно поддерживать на уровне 4 Гц. Все это в конечном счете благоприятно отразится на общем коэффициенте полезного действия.

Современные модели стабилизаторов вышеуказанного типа справляются с нагрузкой в районе 3 А. Еще одной отличительной чертой данной модификации можно назвать быстрый процесс преобразования. Во многом это связано с использованием мощных транзисторов, которые работают со сквозным током. В результате открывается возможность стабилизировать выходной сигнал. На выходе дополнительно задействуется диод коммутирующего типа. Устанавливается он в системе вблизи узла напряжения. Потери при нагревании значительно уменьшаются, и это является явным преимуществом стабилизаторов данного типа.

Широтно-импульсные модели

Импульсный регулируемый стабилизатор напряжения данного типа коэффициент полезного действия имеет на уровне 80 %. Номинальный ток он способен выдержать на уровне 2 А. Параметр входного напряжения в среднем составляет 15 В. Таким образом, пульсация выходного тока довольно низкая. Отличительной особенностью данных приборов можно назвать способность работы в режиме замыкания. В результате есть возможность выдерживать нагрузки до 4 А. В данном случае короткие замыкания происходят крайне редко.

Из недостатков следует отметить дроссели, которым приходится справляться с напряжением от конденсаторов. В конечном счете это приводит к быстрому износу резисторов. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые предлагают использовать их большое количество. Конденсаторы в сети при этом обязаны контролировать рабочую частоту прибора. В таком случае открывается возможность исключить колебательный процесс, в результате которого эффективность стабилизатора резко снижается.

Сопротивление в цепи также должно быть учтено. С этой целью ученые устанавливают специальные резисторы. В свою очередь, диоды способны помочь с резкими переходами в цепи. Режим стабилизации включается только при предельном токе устройства. Чтобы решить проблему с транзисторами, некоторые используют механизмы теплоотвода. В таком случае размеры прибора значительно увеличатся. Дроссели для системы следует использовать многоканальные. Провода с этой целью обычно берут серии «ПЭВ». Помещаются они первоначально в магнитопривод, который изготовлен чашечного типа. Дополнительно в нем имеется такой элемент, как феррит. Между ними должен в конечном счете образоваться зазор не более 0.5 мм.

Стабилизаторы для бытового использования больше всего подходят серии «ВД4». Ток нагрузки они способны выдерживать значительный за счет пропорционального изменения сопротивления. В это время резистор будет справляться с малым переменным током. Входное напряжение устройства целесообразно пропускать через фильтры серии ЛС.

Как стабилизатор справляется с малыми пульсациями

В первую очередь импульсный стабилизатор напряжения 5В задействуется узел запуска, который соединен с конденсатором. Источник опорного тока при этом должен посылать сигнал на устройство сравнения. Чтобы решить проблему с преобразованием, в работу включается усилитель постоянного тока. Таким образом, можно сразу вычислить максимальную амплитуду скачков.

Далее через индуктивный накопитель ток проходит до коммутирующего диода. Чтобы входное напряжение было стабильным, имеется фильтр на выходе. Предельная частота при этом может значительно изменяться. Нагрузка транзистором максимум способна выдерживаться до 14 кГц. Катушка индуктивности отвечает за напряжение в обмотке. Благодаря ферриту ток можно стабилизировать на первоначальном этапе.

Отличие стабилизаторов повышающего типа

Импульсный повышающий стабилизатор напряжения отличается мощными конденсаторами. Во время обратной связи они принимают всю нагрузку на себя. В сети при этом должна быть расположена гальваническая развязка. Отвечает она только за повышение предельной частоты в системе.

Дополнительно важным элементом можно назвать затвор, который находится за транзистором. Ток он получает от источника питания. На выходе процесс преобразования происходит от дросселя. На данном этапе в конденсаторе образуется электромагнитное поле. В транзисторе, таким образом, получается опирающее напряжение. Процесс самоиндукции начинается последовательно.

Диоды на этом этапе не задействуются. Первым делом дроссель отдает напряжение на конденсатор, и далее транзистор направляет его на фильтр и также снова на дроссель. В результате образуется обратная связь. Происходит она до тех пор, пока не стабилизируется напряжение на блоке контроля. В этом ему помогут установленные диоды, которые получают сигнал от транзисторов, а также конденсатора стабилизатора.

Принцип действия инвертирующих приборов

Весь процесс инвертирования связан с активацией преобразователя. Импульсный стабилизатор переменного напряжения транзисторы имеет закрытого типа серии «ВТ». Еще одним элементом системы можно назвать резистор, который следит за колебательным процессом. Непосредственно индукция заключается в снижении предельной частоты. На входе она имеется на уровне 3 Гц. После преобразовательных процессов транзистор посылает сигнал на конденсатор. В конечно счете предельная частота способна увеличиться вдвое. Для того чтобы скачки стали менее заметны, необходим мощный преобразователь.

Сопротивление в колебательном процессе также учитывается. Данный параметр максимум допускается на уровне 10 Ом. В противном случае диоды на транзистор сигнал будут не способны передавать. Еще одна проблема кроется в магнитных помехах, которые имеются на выходе. Для того чтобы установить множество фильтров, применяют дроссели серии «НМ». Нагрузка на транзисторы напрямую зависит от загруженности конденсатора. На выходе задействуется магнитопривод, который помогает стабилизатору понизить сопротивление до нужной отметки.

Как устроены понижающие стабилизаторы

Импульсный понижающий стабилизатор напряжения обычно оснащается конденсаторами серии «КЛ». В этом случае они способны значительно помочь с внутренним сопротивлением устройства. Источники питания при этом воспринимаются самые разнообразные. В среднем параметр сопротивления колеблется в районе 2 Ом. За показателем рабочей частоты следят резисторы, которые соединяются с блоком контроля, посылающим сигнал на преобразователь.

Частично нагрузка при этом уходит за счет процесса самоиндукции. Возникает она первоначально в конденсаторе. Благодаря процессу обратной связи предельная частота в некоторых моделях способна достигнуть 3 Гц. В данном случае электромагнитное поле на электрическую цепь никакого влияния не оказывает.

Источники питания

Как правило, в сети используются источники питания 220 В. В таком случае от импульсного стабилизатора напряжения можно ждать высокого коэффициента полезного действия. Для преобразования постоянного тока учитывается количество транзисторов в системе. Сетевые трансформаторы в источниках питания используются редко. Во многом это связано с большими скачками. Однако вместо них часто устанавливают выпрямители. В источнике питания он имеет свою систему фильтрации, которая стабилизирует предельное напряжение.

Зачем устанавливать компенсаторы

Компенсаторы в большинстве случаев играют в стабилизаторе второстепенную роль. Связана она с регулировкой импульсов. Главным образом с этим справляются транзисторы. Однако свои преимущества у компенсаторов все же имеются. В данном случае многое зависит от того, какие приборы подключены к источнику питания.

Если говорить о радиооборудовании, то тут необходим особый подход. Связан он с различными колебаниями, которые воспринимаются таким прибором иначе. В этом случае компенсаторы способны помочь транзисторам в стабилизации напряжения. Установка дополнительных фильтров в цепи, как правило, ситуацию не улучшает. При этом они сильно влияют на коэффициент полезного действия.

Недостатки гальванических развязок

Гальванические развязки устанавливаются для передачи сигнала между важными элементами системы. Основной их проблемой можно назвать неверную оценку входного напряжения. Происходит это чаще всего с устаревшими моделями стабилизаторов. Контроллеры в них не способны быстро обрабатывать информацию и подключать в работу конденсаторы. В результаты диоды страдают в первую очередь. Если система фильтрации устанавливается за резисторами в электрической цепи, то они просто сгорают.

Импульсные стабилизаторы напряжения построение и схемотехника

Благодаря высокому КПД импульсные стабилизаторы напря­жения получают в последнее время все более широкое распростра­нение, хотя они, как правило, сложнее и содержат большее число элементов. Поскольку в тепловую энергию преобразуется лишь ма­лая доля подводимой к импульсному стабилизатору энергии, его выходнью транзисторы меньше нагреваются, следовательно, за счет снижения площади теплоотводов снижаются масса и размеры устройства.

Ощутимым недостатком импульсных стабилизаторов явля­ется наличие на выходе вьюокочастотных пульсаций, что заметно сужает область их практического использования — чаще всего импульсные стабилизаторы используют для питания устройств на цифровых микросхемах.

Стабилизатор с выходным напряжением, меньшим входно­го, можно собрать на трех транзисторах (рис. 6.1), два из которых (VT1, VT2) образуют ключевой регулирующий элемент, а третий (VT3) является усилителем сигнала рассогласования [6.1].

Рис. 6.1. Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД 84%

Устройство работает в автоколебательном режиме. Напря­жение положительной обратной связи с коллектора составного транзистора VT1 через конденсатор С2 поступает в цепь базы транзистора VT2.

Элементом сравнения и усилителем сигнала рассогласова­ния является каскад на транзисторе VT3. Его эмиттер подключен к источнику опорного напряжения — стабилитрону VD2, а база — к делителю выходного напряжения R5 — R7.

В импульсных стабилизаторах регулирующий элемент ра­ботает в ключевом режиме, поэтому выходное напряжение регулируется изменением скважности работы ключа. Включени­ем/выключением транзистора VT1 по сигналу транзистора VT3 управляет транзистор VT2. В моменты, когда транзистор VT1 от­крыт, в дросселе L1, благодаря протеканию тока нагрузки, запа­сается электромагнитная энергия. После закрывания транзистора запасенная энергия через диод VD1 отдается в нагрузку. Пульса­ции выходного напряжения стабилизатора сглаживаются фильт­ром L1, СЗ.

Характеристики стабилизатора целиком определяются свой­ствами транзистора VT1 и диода VD1, бьютродействие которых должно быть максимальным. При входном напряжении 24 В, вы­ходном — 15 Б и токе нагрузки 1 А измеренное значение КПД было равно 84%.

Дроссель L1 имеет 100 витков провода диаметром 0,63 мм на кольце К26х16х12 из феррита с магнитной проницаемостью 100. Его индуктивность при токе подмагничивания 1 А — око­ло 1 мГн.

Схема простого импульсного стабилизатора показана на рис. 6.2 [6.2]. Дроссели L1 и L2 намотаны на пластмассовых кар­касах, помещенных в броневые магнитопроводы Б22 из феррита М2000НМ. Дроссель L1 содержит 18 витков жгута из 7 проводов ПЭВ-1 0,35. Между чашками его магнитопровода вложена про­кладка толщиной 0,8 мм. Активное сопротивление обмотки дрос­селя L1 27 мОм. Дроссель L2 имеет 9 витков жгута из 10 проводов ПЭВ-1 0,35. Зазор между его чашками — 0,2 мм, актив­ное сопротивление обмотки — 13 мОм. Прокладки можно изгото­вить из жесткого теплостойкого материала — текстолита, слюды, электрокартона. Винт, скрепляющий чашки магнитопровода, дол­жен быть из немагнитного материала.

Для налаживания стабилизатора к его выходу подключают нагрузку сопротивлением 5…7 Ом и мощностью 10 Вт. Подбором резистора R7 устанавливают номинальное выходное напряжение, затем увеличивают ток нагрузки до 3 /4 и, подбирая величину кон­денсатора С4, устанавливают такую частоту генерации (примерно

Рис. 6.2. Схема простого ключевого стабилизатора напряжения с КПД 60%

18…20 кГц), при которой высокочастотные выбросы напряжения на конденсаторе СЗ минимальны.

Выходное напряжение стабилизатора можно довести до 8… 10 Б, увеличив величину резистора R7 и установив новое зна­чение рабочей частоты. При этом мощность, рассеиваемая на транзисторе VT3, также увеличится.

В схемах импульсных стабилизаторов желательно ис­пользовать электролитические конденсаторы К52-1.конструкции А. А. Миронова (рис. 6.3) усовершенствованы и улучшены такие его характеристики, как КПД, стабильность выходного напряжения, длительность и ха­рактер переходного процесса при воздействии импульсной на­грузки [6.3].

Рис. 6.3. Схема импульсного стабилизатора напряжения

Оказалось, что при работе прототипа (рис. 6.2) возникает так называемый сквозной ток через составной ключевой транзи­стор. Этот ток появляется в те моменты, когда по сигналу узла сравнения ключевой транзистор открывается, а коммутирующий диод еще не успел закрыться. Наличие такого тока вызывает дополнительнью потери на нагревание транзистора и диода и уменьшает КПД устройства.

Еще один недостаток — значительная пульсация выходного напряжения при токе нагрузки, близком к предельному. Для борьбы с пульсациями в стабилизатор (рис. 6.2) был введен до­полнительный выходной LC-фильтр (L2, 05). Уменьшить неста­бильность выходного напряжения от изменения тока нагрузки можно только уменьшением активного сопротивления дросселя L2. Улучшение динамики переходного процесса (в частности, уменьшение его длительности) связано с необходимостью умень­шения индуктивности дросселя, но при этом неизбежно увеличит­ся пульсация выходного напряжения.

Поэтому оказалось целесообразным исключить этот выход­ной фильтр, а емкость конденсатора 02 увеличить в 5… 10 раз (па­раллельным соединением нескольких конденсаторов в батарею)..

Цепь R2, 02 в исходном стабилизаторе (рис. 6.2) практиче­ски не изменяет длительности спада выходного тока, поэтому ее можно удалить (замкнуть резистор R2), а сопротивление резисто­ра R3 увеличить до 820 Ом. Но тогда при увеличении входного напряжения с 15 Б до 25 Б ток, протекающий через резистор R3 (в исходном устройстве), будет увеличиваться в 1,7 раза, а мощ­ность рассеивания — в 3 раза (до 0,7 Вт). Подключением нижне­го по схеме вывода резистора R3 (на схеме доработанного стабилизатора это резистор R2) к плюсовому выводу конденсато­ра С2 этот эффект можно ослабить, но при этом сопротивление R2 (рис. 6.3) должно быть уменьшено до 620 Ом.

Один из эффективных путей борьбы со сквозным током — увеличение времени нарастания тока через открывшийся ключе­вой транзистор. Тогда при полном открывании транзистора ток через диод VD1 уменьшится почти до нуля. Этого можно достиг­нуть, если форма тока через ключевой транзистор будет близка к треугольной. Как показывает расчет, для получения такой формы тока индуктивность накопительного дросселя L1 не должна пре­вышать 30 мкГч.

Еще один путь — применение более быстродействующего коммутирующего диода VD1, например, КД219Б (с барьером Шотки). У таких диодов выше бьютродействие и меньше падение напряжения при одном и том же значении прямого тока по сравне­нию с обычными кремниевыми высокочастотными диодами. Кон­денсатор 02 типа К52-1.

Улучшение параметров устройства может быть получено и при изменении режима работы ключевого транзистора. Особен­ность работы мощного транзистора VT3 в исходном и улучшен­ном стабилизаторах состоит в том, что он работает в активном режиме, а не в насыщенном, и поэтому имеет вьюокое значение коэффициента передачи тока и бьютро закрывается. Однако из-за повышенного напряжения на нем в открытом состоянии рас­сеиваемая мощность в 1,5…2 раза превышает минимально дос­тижимое значение.

Уменьшить напряжение на ключевом транзисторе можно подачей положительного (относительно плюсового провода пита­ния) напряжения смещения на эмиттер транзистора VT2 (см. рис. 6.3). Необходимую величину напряжения смещения подби­рают при налаживании стабилизатора. Если он питается от вы­прямителя, подключенного к сетевому трансформатору, то для получения напряжения смещения можно предусмотреть отдель­ную обмотку на трансформаторе. Однако при этом напряжение смещения будет изменяться вместе с сетевым.

Для получения стабильного напряжения смещения стаби­лизатор надо доработать (рис. 6.4), а дроссель превратить в трансформатор Т1, намотав дополнительную обмотку II. Когда ключевой транзистор закрыт, а диод VD1 открыт, напряжение на обмотке I определяется из выражения: U1=UBb,x+UvDi- Поскольку напряжение на выходе и на диоде в это время меняется незна­чительно, то независимо от значения входного напряжения на обмотке II напряжение практически стабильно. После выпрямле­ния его подают на эмиттер транзистора VT2 (и VT1).

Рис. 6.4. Схема модифицированного импульсного стабилизато­ра напряжения

Потери на нагрев снизились в первом варианте доработан­ного стабилизатора на 14,7%, а во втором — на 24,2%, что позво­ляет им работать при токе нагрузки до 4 у4 без установки ключевого транзистора на теплоотвод.

В стабилизаторе варианта 1 (рис. 6.3) дроссель L1 содер­жит 11 витков, намотанных жгутом из восьми проводов ПЭВ-1 0,35. Обмотку помещают в броневой магнитопровод Б22 из фер­рита 2000НМ. Между чашками нужно заложить прокладку из тек­столита толщиной 0,25 мм. В стабилизаторе варианта 2 (рис. 6.4) трансформатор Т1 образован намоткой поверх катушки дроссе­ля L1 двух витков провода ПЭВ-1 0,35. Вместо германиевого диода Д310 можно использовать кремниевый, например, КД212А или КД212Б, при этом число витков обмотки II нужно увеличить до трех.

Стабилизатор с широтно-импульсным управлением (рис. 6.5) [6.4] по принципу действия близок к стабилизатору, описанному в [6.2], но, в отличие от него, имеет две цепи обратной связи, соеди­ненные таким образом, что ключевой элемент закрывается при превышении напряжения на нагрузке или увеличении тока, потреб­ляемого нагрузкой.

При подаче питания на вход устройства ток, текущий через резистор R3, открывает ключевой элемент, образованный транзи­сторами VT.1, VT2, в результате чего в цепи транзистор. VT1 — дроссель L1 — нагрузка — резистор R9 возникает ток. Происхо­дит заряд конденсатора С4 и накопление энергии дросселем L1. Если сопротивление нагрузки достаточно большое, то напряже­ние на ней достигает 12 Б, и стабилитрон VD4 открывается. Это приводит к открыванию транзисторов VT5, VT3 и закрыванию ключевого элемента, а благодаря наличию диода VD3 дроссель L1 отдает накопленную энергию нагрузке.

Рис. 6.5. Схема стабилизатора с широтно-импульсным управлением с КПД до 89%

Технические характеристики стабилизатора:

Входное напряжение — 15…25 Б. Выходное напряжение — 12 Б. Номинальный ток загрузки — 1 А.

Пульсации выходного напряжения при токе нагрузки \ А — 0,2 Б. тЦ (при изх=18 Б, 1н=1 А) — 89%.

Потребляемый ток при Ubx=18 Б в режиме замыкания цепи на­грузки — 0,4 у4.

Выходной ток короткого замыкания (при Ubx=18 Б) — 2,5 А.

По мере уменьшения тока через дроссель и разряда конден­сатора С4 напряжение на нагрузке также уменьшится, что приве­дет к закрыванию транзисторов VT5, VT3 и открыванию ключевого элемента. Далее процесс работы стабилизатора повторяется.

Конденсатор СЗ, снижающий частоту колебательного про­цесса, повышает эффективность стабилизатора.

При малом сопротивлении нагрузки колебательный процесс в стабилизаторе происходит иначе. Нарастание тока нагрузки приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R9, от­крыванию транзистора VT4 и закрыванию ключевого элемента. Далее процесс протекает аналогично описанному выше. Диоды VD1 и VD2 способствуют более резкому переходу устройства из режима стабилизации напряжения в режим ограничения тока.

Во всех режимах работы стабилизатора потребляемый им ток меньше тока нагрузки.

Транзистор VT1 следует установить на теплоотводе разме­рами 40×25 мм.

Дроссель L1 представляет собой 20 витков жгута из трех проводов ПЭВ-2 0,47, помещенных в чашечный магнитопровод Б22 из феррита 1500НМЗ. Магнитопровод имеет зазор толщиной 0,5 мм из немагнитного материала.

Стабилизатор несложно перестроить на другое выходное напряжение и ток нагрузки. Выходное напряжение устанавлива­ют выбором типа стабилитрона VD4, а максимальный ток нагруз­ки — пропорциональным изменением сопротивления резистора R9 или подачей на базу транзистора VT4 небольшого тока от от­дельного параметрического стабилизатора через переменный резистор.

Для снижения уровня пульсаций выходного напряжения целесообразно применить LC-фильтр, аналогичный используе­мому в схеме на рис. 6.2.

Импульсный стабилизатор напряжения (рис. 6.6) состоит из узла запуска (R3, VD1, VT1, VD2), источника опорного напря­жения и устройства сравнения (DD1.1, R1), усилителя постоянно­го тока (VT2, DD1.2, VT5), транзисторного ключа (VT3, VT4), индуктивного накопителя энергии с коммутирующим диодом (VD3, L2) и фильтров — входного (L1, С1, С2) и выходного (С4,

DDI К155ЛАЗ

Рис. 6.6. Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД преобразования 69…72%

Рис. 6.7. Схема импульсного стабилизатора напряжения с малы­ми пульсациями

С5, L3, С6) [6.5]. Частота переключения индуктивного накопите­ля энергии в зависимости от тока нагрузки находится в преде­лах 1,3…48 кГц.

Все катушки индуктивности L1 — L3 одинаковы и намотаны в броневых магнитопроводах Б20 из феррита 2000НМ с зазором между чашками около 0,2 мм. Обмотки содержат по 20 витков жгута из четырех проводов ПЭВ-2 0,41. Можно применить также кольцевые ферритовые магнитопроводы с зазором.

Номинальное выходное напряжение 5 В при изменении входного от 8 до 60 Б и КПД преобразования 69…72%. Коэффи­циент стабилизации — 500. Амплитуда пульсаций выходного на­пряжения при токе нагрузки 0,7 А — не более 5 мВ. Выходное сопротивление — 20 мОм. Максимальный ток нагрузки (без теп-лоотводов для транзистора VT4 и диода VD3) — 2 А.

Импульсный стабилизатор напряжения (рис. 6.7) при вход­ном напряжении 20…25 Б обеспечивает на выходе стабильное на­пряжение 12 Б при токе нагрузки 1,2 А [6.6]. Пульсации на выходе до 2 мВ. Благодаря высокому КПД в устройстве не используются теплоотводы. Индуктивность дросселя L1 — 470 мкГч.

Аналоги транзисторов: ВС547 — КТ3102А; ВС548В — КТ3102В. Приблизительные аналоги транзисторов ВС807 — КТ3107; BD244 — КТ816.

Импульсные стабилизаторы напряжения — Энциклопедия по машиностроению XXL

В отличие от стабилизаторов с непрерывным регулированием импульсные стабилизаторы напряжения обладают более высоким КПД за счет меньшей мощности рассеяния иа регулирующем элементе, который работает в ключевом режиме. Это позволяет получить источники вторичного электропитания с высокими удельными характеристиками по массе и объему. Однако импульсные стабилизаторы имеют высокий уровень пульсаций, акустических шумов и радиопомех худшие динамические характеристики,  [c.104]
Рис- 24. Схема импульсного стабилизатора напряжения 5 В 3 А с микросхемой серии 142 П  [c.107]

Импульсный стабилизатор напряжения 12 В, 1 Л (рис. 27). Модулятор в стабилизаторе питается входным напряжением. Схема состоит из ключевого регулирующего элемента, непрерывной части — сглаживающего фильтра с обратным диодом, широтно-импульсного модулятора и параметрического стабилизатора.  [c.113]

Рис, 28. С сема импульсного стабилизатора напряжения 27 В, 6 А  [c.117]

ИМПУЛЬСНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ  [c.286]

Высокоэффективные современные стабильные источники вторич-юго электропитания, характеризующиеся высокими к. п. д., удельными массогабаритными показателями, сравнительно низким расходом цветных и черных металлов имеют в своем составе импульсные стабилизаторы напряжения ИСН или регулируемые преобразователи.  [c.286]

Достоинство источника питания по схеме рис. 8.7, а, в каждом из каналов которого используется импульсный стабилизатор напряжения, относительная простота его построения, существенный недостаток — отсутствие гальванической развязки между входом и выходом и между каналами. Для каждого ИСН необходима своя система управления, регулировка выходного напряжения ИВЭП возможна только путем изменения скважности импульсов, что при необходимости получения низких питающих напряжений приводит к значительному усложнению СУ, ухудшению массогабаритных показателей сглаживающего фильтра и всего источника в целом.  [c.301]

Если основным дестабилизирующим фактором в устройстве являются колебания напряжения питающей сети, то конфликт между точностью и устойчивостью может быть разрешен применением комбинированного управления, т. е. введением дополнительного регулирования по возмущению. Однако использование в канале регулирования по возмущению линейных звеньев, как это предлагается в [3]для стабилизаторов непрерывного действия, в импульсных стабилизаторах не позволяет решить задачу полной независимости (инвариантности) выходного напряжения по отношению к напряжению сети.  [c.332]

Это объясняется тем, что широтно-импульсный модулятор (ШИМ) импульсного стабилизатора является нелинейным звеном, входящим в основной канал передачи возмущения. В этом случае, как известно из теории инвариантности [4], для полной компенсации возмущения в канал компенсации также необходимо включить нелинейное звено. Таким звеном может служить сам ШИМ. При этом требуется такой ШИМ, у которого у зависит от сигнала обратной связи и одновременно является нелинейной функцией определенного вида от входного напряжения Е. Вид функции у( ) определяется схемой силовой части стабилизатора и совпадает с видом функции Y (Д) для параметрического стабилизатора. Поэтому канал компенсации возмущения с нелинейным звеном назовем параметрическим, а стабилизатор с двумя каналами регулирования — компенсационно-параметрическим стабилизатором. В таком стабилизаторе компенсационный канал регулирования обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки. Параметрический канал регулирования значительно улучшает качество стабилизации при изменении входного напряжения и облегчает работу компенсационного канала регулирования.  [c.332]


Специфика работы магнитного усилителя в качестве ШИМ. импульсного стабилизатора (особенно компенсационно-параметрического) выдвигает ряд дополнительных требований к точности анализа магнитного усилителя. В данном качестве зависимость у от напряжения питания и частоты становится столь же важной, как зависимость у от сигнала управления. При рассмотрении этих зависимостей некоторые из допущений, принимаемых при выводе соотношений, характеризующих усилительные свойства магнитного усилителя, приводят к результатам, существенно отличающимся от результатов эксперимента.  [c.336]

Если магнитный усилитель, используемый в качестве ШИМ импульсного стабилизатора, включить таким образом, чтобы напряжение питания его рабочей цепи было прямо пропорционально входному напряжению импульсного стабилизатора, т. е. если 17=я , то напряжение на выходе стабилизатора (с полной модуляцией) определяется выражением  [c.338]

В качестве источника питания в приборе использован компенса-ционно-параметрический стабилизатор по рассмотренной схеме. При этом магнитный преобразователь (Тр1, Т5, Тб) питает измеритель перемещений и переключает транзисторы Т10-Т15 магнитных усилителей. Одновременно мультивибратор обеспечивает и питание широтно-импульсного модулятора импульсного стабилизатора, к выходу которого он подключен. В качестве сравнивающего устройства использован усилитель постоянного тока (Т8, T9) с температурной компенсацией [1]. Источником опорного напряжения служит стабилитрон Ст.  [c.343]

После возбуждения дугового разряда осциллятором он автоматически выключается и включается генератор импульсов высокого напряжения (импульсный стабилизатор), который в момент изменения полярности подает на дугу импульсы напряжения около 300 В, что облегчает восстановление дугового разряда.  [c.456]

Материал и структура Схемы непрерывного сигнала Переключающие и импульсные схемы Преобразователи и стабилизаторы напряжения  [c.211]

Триоды используются для усиления и генерирования колебаний, в импульсных схемах, а также в качестве регулирующих ламп в стабилизаторах напряжения.  [c.221]

Схема импульсного регулирования питается от блока стабилитронов СтЗ—Стб, выполняющих функцию стабилизатора напряжения. Регулятор типа БРН-4 рассчитан для стабилизации иапряжения 110 1 в. Испытание его на тепловозах свидетельствует о хорошей температурной стабильности и высокой точности регулирования.  [c.89]

Импульсные стабилизаторы дуги применяют для подачи на дуговой промежуток синхронизированных импульсов повы шенного напряжения в момент повторного возбуждения дуги при переходе кривой силы сварочного тока через нуль.  [c.64]

Выходное напряжение в импульсных стабилизаторах изменяют коммутированием цепи постоянного тока с переменной скважностью  [c.105]

В зависимости от схемы включения регулирующего элемента различают три схемы импульсных стабилизаторов (рис. 23). В схемах 7 и 2 Выходное напряжение превышает входное, схема 3 этим свойством не обладает. Схема 2 имеет полярно-инвертированное выходное напряжение, что позволяет создавать источники вторичного  [c.106]

Импульсный стабилизатор напряжения 5 В 3 А с микросхемой серии 142ЕП (рис. 24), Микросхемы серии 142ЕП разработаны как ключевой стабилизатор напряжения с током коммутации до 200 мА, максимальным входным напряжением до 40 В и частотой коммутации до 100 кГц.  [c.106]

Блок электропитания с импульсным стабилизатором напряжения 27 В 2,5 А (рис. 29). В илшульсном стабилизаторе в качестве модулятора длительности ис-пользовзн управляемый мультивибратор. Подобные схемы обладают хорошими динамическими свойствами, высокими коэффициентами стабилизации при изменении входного напряжения, сопротивления нагрузки, а также позволяют регулировать выходное напряжение в широких пределах при незначительных изменениях схемы.  [c.118]

Рис. 30 Схема блока электропитания с импульсным стабилизатором напряжения 21 В 5 А фазосдвигающим устройстном

Импульсным стабилизатором напряжения (тот) вторичного электропитания называется стабилизатор, регулирующий элемент которого работает в импульсном (ключевом) режиж.  [c.245]

Марку газонаполненных приборов составляют из трех основных элементов. Первый эдемент — буква, характеризующая тип прибора ГГ — газотрон с наполнением инертным газом, ГР — газотрон с наполнением ртутными парами, ТГ — тиратрон с накальным катодом и наполнением инертным газом, ТР — то же, но с наполнением ртутными парами, ТГИ — импульсный титратрон, И —игнитрон) второй элемент— число, отличающее прибор данного типа от других, третий элемент (ставится после тире) —дробь с косой чертой, числитель которой указывает максимальную величину среднего значения анодного тока (для импульсных приборов — максимальный ток в импульсе) в амперах, а знаменатель — максимальное значение обратного анодного напряжения в киловольтах. Для приборов с тлеющим разрядом — тиратронов с холодным катодом — и газонаполненных стабилизаторов напряжения в качестве первого элемента используют буквы ТХ —тиратрон с холодным катодом, СГ — газонаполненный стабилизатор напряжения, а в качестве третьего элемента — буква, характеризующая конструктивное оформление прибора, как и при маркировке приемно-услительных ламп и кенотронов. Иногда после тире добавляется еще один элемент, как и при маркировке приемно-усилительных ламп, указывающий на особые условия работы.  [c.139]

На рис. 7 приведена схема импульсного стабилизатора, в котором магнитный усилитель (Др1, Др2иД1,Д2) подключен клиней-ному трансформатору Тр1, первичная обмотка которого U7, подсоединена средним выводом к плюсу источника входного напряжения Е, а крайними выводами — к транзисторам магнитного мультивибратора (Тр2, Т2, ТЗ). При таком включении амплитуда напряжения питания магнитного усилителя прямо пропорциональна Е, а частота его равна частоте переключения транзисторов магнитного мультивибратора. Как было уже сказано, в этом случае напряжение на нагрузке мало зависит от Е.  [c.340]

Статья посвящена вопросам разработки импульсных стабилизаторов с учетом специфики их применения в измерительной технике. Основным фактором, влияющим на нестабильность выходного напряжения, здесь является нестабиль-нооть сети литания. Для устранения этого влияния вводится дополнительный канал регулирования по возмущению, который обеспечивает инварпантность (независимость) выходного напряжения по отношению к возмущению на входе. Показано, что такая инвариантность может быть достигнута только при применении в качестве широтно-импульсных модуляторов нелинейных элементов, в частности, магнитных усилителей.  [c.438]

Метод температурных волн применяется для исследования температуропроводности как хороших [Л. 1—3], так и плохих проводников тепла 1[Л. 4—7]. Применительно к металлам и другим проводникам в твердом состоянии опытным образцам придается форма стержней постоянного поперечного сечения. На одном конце осуществляется периодическое нагревание. Металлы в жидком состоянии помещаются в тонкостенные трубки. В Л. 1] для этой цели применяются трубки из нержавеющей стали длиной 2Э0 мм и диаметром 8,6 мм. В оба конца трубки ввариваются пробки. Жидкий металл заливается в трубку через отверстие, сделанное в верхней пробке в условиях вакуума. Между уровнем жидкого металла в трубке и верхней пробкой оставляется некоторый компенсационный объем. На верхнем конце образца помещается обмотка импульсного электрического нагревателя, в цепь которого включается прерыватель. Питание импульсного нагревателя осуществляется через стабилизатор напряжения. Температура образца измеряется с помощью двух термопар, спаи которых привариваются точечной сваркой к поверхности опытной трубки. Постоянная составляющая ТЭДС измеряется потенциометром ППТН-1 переменные составляющие записываются электронным потенциометром типа ЭПП-09.  [c.97]

Ряе. 3. Блок-схема импульсного стабилизатора вапрнженкя. П — преобразователь сигнала рассогласоваиия в импульсное напряжение управления РЭ[c.658]

Сановными параметрами, характеризуюшд1ми качество работы стабилизатора напряжения, являются коэффициент стабилизации выходное сопротивление (к величине выходного сопротивления предъявляются повышенные требования в тех случаях, когда данный источник электропитания используют в условиях значительного изменения тока нагрузки или для работы на импульсную нагрузку) коэффициент сглаживания  [c.258]

I — электронные стабилизаторы напряжения 2 — усилитель 3 — детектор 4 — спусковая схема 5 — импульсный генератор 6 — счетчик импульсов 7 — гальванометр 8 — выпрямитель тока подмагничнвания зонда 5—зонд.  [c.219]

Л —лампа 1РВЭ, 2РВЭ — реле временя РП— реле п,ро1Межуточные Рд — ре-дук щр Тр — трансформатор СН — стабилизатор напряжения 1 — дозирующий блок 2 —смеситель 3 — измерительный (импульсный) прибор 4 — рабочая кювета 5 — сравнительная кювета 6 — фотосопротивления типа ФСК-2.  [c.71]

Возбуждение дуги производится с помощью осциллятора. После установления дугового разряда питание осциллятора автоматически выключается и включается импульсный стабилизатор, подающий на дуговой промежуток импульсы напряжения около 300 в синхронно с изменением полярности на обратную. Действием стабилизатора обеспечивается надежное восстановление дуги в полуперподы обратной полярности при низком напряжении холостого хода сварочного трансформатора (60—65 е).  [c.377]

В схеме импульсного стабилизатора горения дуги (рис. 77) заряд конденсатора С происходит от вторичной обмотки трансформатора Т через диод VI и токоограничивающий резистор / огр. Диод VI предотвращает разряд конденсатора С на вторичную обмотку трансформатора Т при снижении напряжения С/аь- При подаче управляющего импульса на тиристор от схемы управления (на рис. 77 не показана) происходит разряд конденсатора С на дуговой промежуток между электродом Э и изделием И по цепи У2 — Яцал — ЭИ. Открывание тиристора У2 происходит при достижении положительного потенциала на его а юде относительно като.тя, а закрытие — послс полного разряда коидси-СЙ1. . >а С ,. Разрядный и.мпульс, поступающий на дуговой промежуток, обеспечивает повторное возбуждение сЕорочной лугн [фи переходе наг ря-/г.ении лу и через нуль.  [c.91]


Регулятор тока РТ представляет собой дроссель насыщения с вынужденным намагничиванием и имеет разделенные рабочие обмотки, которые коммутируются тиристорами. Это обеспечивает ступенчатоплавное изменение сварочного тока в пределах рабочего участка внешней характеристики с точностью, определяемой ее крутизной, при относительно медленно изменяющихся возмущениях как со стороны дуги, так и со стороны напряжения сети. Импульсный стабилизатор горения дуги переменного тока ИСГД обеспечивает высокую стабильность горения сварочной дуги в импульсном режиме. При зажигании сварочной дуги, которое может быть обеспечено от осциллятора О или контактным способом электрод — изделие, сварочный ток плавно увеличивается с 5 А до заданного значения за время не более 0,4 с.  [c.98]

Рис 23 Схемы включения силовой части импульсных стабилизаторов (а) зависнмостъ относительного выходного напряжения от коэффициента заполнения (б)  [c.106]


(PDF) Расчет импульсного стабилизатора напряжения

* Автор для переписки: [email protected]

Расчет импульсного стабилизатора напряжения

Дмитрий Черемухин1, *

1 Дальневосточный федеральный университет, Россия, Владивосток

Аннотация. Данная научная статья посвящена одной из приоритетных проблем электроники, а именно реализации

инженерной задачи по проектированию источника питания. В моем случае согласно условиям справки

, в которую входят: основные параметры сети, КПД, была разработана структурная электрическая схема импульсного блока питания

.В процессе работы были рассчитаны основные функциональные блоки (блоки)

и выбор радиодеталей, из которых они были построены, исходя из: значений тока, обратного

напряжения, усиления, рабочей частоты и других параметров диодов, транзисторов. , микросхемы, стабилитроны

, операционные усилители. В разделе «Методы» будут произведены расчеты для блоков устройств

: сетевой выпрямитель, двухтактный трансформаторный преобразователь, схема предварительного усилителя с входом трансформатора

, схема сравнения и усиления сигналов ошибки, генератор пилообразного напряжения и вторичный источник питания

.Информация, представленная в тексте, рекомендуется узкому кругу из

специалистов, приоритетных в области силовой электроники, а также в области систем связи.

1 Введение

Стабилизатор напряжения переключения — регулятор напряжения в

, регулирующий элемент которого находится в режиме отсечки

() или в режиме насыщения (), следовательно, может считаться

как ключ [1,121]. Плавное изменение напряжения

происходит за счет наличия интегрирующих элементов: напряжение

возрастает по мере накопления ими энергии, а

уменьшает свое влияние на нагрузку.Этот режим снижает потери энергии

и улучшает вес и габаритные размеры, однако

имеет свои особенности.

Важнейшими элементами импульсного источника питания являются:

интегратор, напряжение которого не может изменяться мгновенно, но

постепенно увеличивается в соответствии с накоплением энергии

, а затем медленно падает, когда оно возвращается к нагрузке (для

пример конденсатор, в который включено некоторое ненулевое сопротивление

, которое может быть, например, внутренним сопротивлением

источника питания) и устройство, способное

изменять сопротивление прохождению тока с

минимум на максимум и наоборот.

2 Методы

Это моделирование проводилось в отделе электроники и связи

. При расчетах

использовалась программа Mathcad, а также среда разработки электронных схем

Multisim.

3 Материалы

Предусмотрено технической спецификацией

(требования) относительно условий сети для

, на которой планируется производить продукт.Введите

следующее:

Напряжение источника питания: Ups = 36 В; Относительное изменение напряжения питания

: δUps = ± 20 В; Частота

сетевой ток: F = 400 Гц; Тип сетевого питания: три фазы

с выходом «0» звездой; Схема сетевого выпрямителя

: трехфазная полуволна; Напряжение нагрузки: U нагрузка =

12 В; ток нагрузки макс: I l max = 5 A; ток нагрузки

мин: I l мин = 1 А; Температура окружающей среды: t = + 50 С;

Коэффициент пульсации: Kr = 1.5%; Частота переключения преобразователя

: fs = 25 кГц; Схема преобразователей:

двухтактный; КПД: η = 92%.

3.1 Расчет сетевого выпрямителя

В зависимости от количества фаз питания выпрямителя

схема

может быть трехфазной мостовой, трехфазной полуволновой

, однофазной мостовой.

В (фиг.1) приведена схема сетевого выпрямителя

«Трехфазное полуволновое выпрямление».

Рис. 1. Схема трехфазного однополупериодного выпрямителя.

Рассчитайте основные параметры:

© Авторы, опубликовано EDP Sciences. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0

(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

E3S Web of Conferences 178, 01055 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801055

Стабилизатор: обозначение, описание, схемы

Современный человек постоянно окружен огромным количеством электрического оборудования, как бытового, так и промышленного.Трудно представить нашу жизнь без электроприборов, они незаметно проникли в дома. Даже в наших карманах всегда есть несколько таких устройств. Все это оборудование для стабильной работы требует бесперебойного питания. Фактически, скачки сетевого напряжения и тока чаще всего становятся причиной выхода устройств из строя.

Для обеспечения качественного питания технических устройств лучше всего использовать стабилизатор тока. Он сможет компенсировать провалы в сети и продлить срок службы.

Стабилизатор тока — это устройство, которое автоматически поддерживает ток потребителя с заданной точностью. Он компенсирует скачки частоты тока в сети, изменение мощности нагрузки и температуры окружающей среды. Например, увеличение мощности, потребляемой устройством, приведет к изменению потребляемого тока, что вызовет падение напряжения на сопротивлении источника, а также на сопротивлении проводки. Чем больше значение внутреннего сопротивления, тем сильнее будет изменяться напряжение с увеличением тока нагрузки.

Регулятор компенсационного тока представляет собой саморегулирующееся устройство, содержащее петлю отрицательной обратной связи. Стабилизация достигается в результате изменения параметров регулирующего элемента при воздействии на него импульса обратной связи. Этот параметр называется функцией выходного тока. По форме регулирования компенсирующие стабилизаторы тока бывают: непрерывные, импульсные и смешанные.

Основные настройки:

1. Коэффициент стабилизации на основе значения входного напряжения:

TO st.т. = (ΔU дюйм / ΔI H ) * (I H / U дюйм ), где

I Mr. , ΔI Mr. — текущее значение и приращение текущего значения в Загрузка.

Коэффициент К ул. рассчитывается с постоянным сопротивлением нагрузки.

2. Значение коэффициента стабилизации в случае изменения сопротивления:

K R H = (ΔR Mr. / R Mr. ) * (I H / ΔI H ) = r і / R H, где

R H , ΔR Mr. — сопротивление и приращение сопротивления нагрузки;

г и — значение внутреннего сопротивления стабилизатора.

Коэффициент K R H рассчитывается при постоянном входном напряжении.

3. Значение температурного коэффициента стабилизатора: γ = ΔI г / Δt окр.

В энергетические параметры стабилизаторов входит КПД: η = P out / P in.

Рассмотрим некоторые схемы стабилизаторов.

Стабилизатор тока в полевом транзисторе с закороченными затвором и истоком, U в = 0. Транзистор в этой схеме включен последовательно с сопротивлением нагрузки. Точки пересечения прямой нагрузки с выходной характеристикой транзистора будут определять текущее значение при наименьшем и наибольшем значении входного напряжения. При использовании такой схемы ток нагрузки изменяется незначительно при значительном изменении входного напряжения.

Импульсный регулятор тока по своей отличительной особенности имеет работу транзистора-регулятора в состоянии переключения. Это позволяет повысить эффективность работы устройства. Импульсный стабилизатор тока представляет собой разновидность однотактного преобразователя, покрытого петлей отрицательной обратной связи. Такие устройства в зависимости от реализации силовой части можно разделить на два типа: с последовательным подключением дросселя и транзистора; при последовательном включении дросселя и параллельном включении регулирующего транзистора.

Название модели / номер: Стабилизатор напряжения 3 кВА, Максимальный ток: 10, 160-260,

Название модели / номер: Стабилизатор напряжения 3 кВА, Максимальный ток: 10, 160-260, | ID: 22123605612

Спецификация продукта

90
Допустимая нагрузка по току 10
Название / номер модели 3 кВА
Входное напряжение 160-260
Тип выходного напряжения
Тип Этаж
Минимальное количество заказа 1

Описание продукта

Стабилизатор напряжения

Заинтересовались данным товаром? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 2016

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Оптовый торговец

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот R.1-2 крор

Участник IndiaMART с декабря 2016 г.

GST06BBJPJ8566M2ZX

Созданная в 2016 году, Pulse Automation является выдающимся оптовым продавцом, предлагающим огромную партию программируемых логических контроллеров и более . Безмерно известные в отрасли благодаря их точности, они представлены нами в стандартных формах нашим клиентам. Они тщательно проверяются, чтобы сохранить их оптимальное качество.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Get Best Price

Обнаружение ошибок переворота битов в логическом кубите с использованием измерений стабилизатора

Измерения стабилизатора в сверхпроводящем процессоре

В этой реализации QEC с переворотом битов с измерениями стабилизатора используется сверхпроводящий квантовый процессор с 12 квантовыми элементами (рис.1а) с использованием резонансного и дисперсионного режимов схемной квантовой электродинамики 17 . Три кубита передачи данных ( D t , D m и D b ) кодируют логический кубит. Для измерений стабилизатора используются два дополнительных трансмона ( A t и A b ), два шинных резонатора ( B t и B b ) и два специальных резонатора для считывания показаний.Выделенные резонаторы для считывания на кубитах данных используются для количественной оценки производительности (меры точности, наблюдение за сцеплением и томография состояния). Все резонаторы считывания соединены с одной линией питания, используемой для всех импульсов управления и считывания кубита. Выходной сигнал фидерной линии подключается к единой цепи усиления, что позволяет считывать все кубиты посредством мультиплексирования с частотным разделением каналов 18 . Точность считывания вспомогательных данных повышается параметрическим усилителем Джозефсона 19 с полосой пропускания, охватывающей обе вспомогательные частоты считывания (9 МГц друг от друга).

Рисунок 1: Квантовый процессор и последовательность вентилей для реализации и характеристики QEC с переворотом битов с помощью измерений стабилизатора.

( a ) Фотография процессора (шкала справа внизу указывает 1 мм), показывающая положение и взаимосвязи кубитов данных ( D t , D m и D b ), вспомогательные кубиты ( A t и A b ), автобусы ( B t и B b ) и выделенные резонаторы считывания.Эти резонаторы соединены с одной общей линией питания, на которую подаются все считывающие и управляющие микроволновые импульсы 18 . Линии смещения потока (порты 2–5 и 7) позволяют управлять частотами переходов кубита в наносекундном масштабе времени (дополнительный рис. 1). Подробная информация о процессоре, включая изготовление, параметры и тесты производительности, представлена ​​в Методах и в дополнительной таблице 1. ( b ) Блок-схема для характеристики QEC с переворотом битов путем параллельных измерений четности пар ( D t , D м ) и ( D м , D b ).Состояние D m сначала кодируется в состояние логического кубита. Затем в кубиты данных вводятся когерентные или некогерентные ошибки переворота битов с независимой вероятностью переворота одного бита p err . Параллельно Z t Z m и Z m Z b Измерения стабилизатора дискретизируют эти ошибки и результат измерения двух битов P t 30 P 50 интерпретируется как сигнализация отсутствия ошибки или ошибки на одном кубите.( c ) Последовательность вентилей, реализующая измерения стабилизатора путем параллельного взаимодействия с вспомогательными кубитами и проективных вспомогательных измерений. Каждая вспомогательная служба подготовлена ​​в состоянии суперпозиции, которое передается на соответствующую шину с помощью шлюза iSWAP (диагональные линии). Последовательные вентили CPHASE между каждой шиной и связанными кубитами данных (вертикальные линии) кодируют четность кубитов данных в квантовой фазе состояния суперпозиции шины. Последний iSWAP передает это состояние вспомогательной службе, которая затем проективно измеряется в базисе | ±〉.В середине этапа взаимодействия импульс перефокусировки π применяется к D m для уменьшения неоднородной дефазировки.

Основываясь на последних разработках 20,21 , мы конструируем измерения квантового неразрушающего стабилизатора в двухэтапном процессе, объединяющем запутанность с вспомогательными кубитами и их проективное измерение. Измерение стабилизатора Z t Z м включает в себя затвор iSWAP между A t и B t , два затвора CPHASE между B t

D и каждый t и D m , а также последний iSWAP, передающий состояние B t на A t .Эти взаимодействия коррелируют совместные состояния D t и D m с четным / нечетным ( e / o ) числом возбуждений с ортогональными состояниями A t . Затем A t измеряется путем опроса его резонатора с дисперсионной связью. Удобно, что этапы взаимодействия и измерения, необходимые для обоих стабилизаторов, можно частично распараллелить (рис. 1c). (Обратите внимание, что импульс перефокусировки π применяется к D m после его взаимодействий, чтобы минимизировать его неоднородную дефазировку.)

Мы начнем характеризовать эти измерения стабилизатора с проверки их способности обнаруживать четности вычислительных состояний | i t j m k b 〉, i , j , k ∈ {0,1}. Поскольку все эти состояния являются собственными состояниями Z t Z m и Z m Z b , фиксированный результат двухбитового измерения P t P b ∈ { ee , eo , oe , oo } ожидается для каждого.Гистограммы заявленных двойных четностей отчетливо выявляют корреляцию (рис. 2). Средняя точность назначения 71%, определяемая как вероятность правильного назначения двойной четности, усредненная по восьми состояниям, ограничена ошибками на этапе взаимодействия. Верхняя граница 91% устанавливается комбинированной ошибкой считывания для двух дополнительных измерений (дополнительная таблица 1).

Рисунок 2: Характеристика измерений стабилизатора.

Однократные гистограммы для верхнего ( a ) и нижнего ( b ) сигналов считывания вспомогательных данных V t и V b в конце последовательности, реализующей параллельные измерения стабилизатора, с данными Вычислительные состояния кубита в качестве входных данных.Выбранные пороги дискретизации V t и V b (пунктирные вертикальные линии) максимизируют точность присвоения четности. ( c ) Вероятности присвоения двойной четности для каждого входа вычислительного состояния. Пунктирная горизонтальная линия на уровне 0,91 отмечает потерю точности среднего назначения исключительно из-за дополнительных ошибок считывания.

Перепутывание двух и трех кубитов по измерениям стабилизатора

Следующий тест исследует способность каждого стабилизатора различать двухкубитные подпространства с четностью, сохраняя при этом согласованность внутри каждого.В частности, мы нацелены на генерацию двух- и трехкубитной запутанности (2QE и 3QE) с помощью измерений с одним и двумя стабилизаторами в состоянии максимальной суперпозиции. Последовательность затворов на рис. 1c выполняется с D t и D b , подготовленными и D м дюйм. Во-первых, мы активируем один стабилизатор, выполняя начальное вращение на π /2 только на соответствующей вспомогательной службе, и измеряем операторы-свидетели пары кубит-данные (см.22) на основе верности состояниям Белла с четной и нечетной четностью соответственно. Каждый из этих операторов наблюдает за 2QE всякий раз, когда ожидаемое значение. С поствыбором по результату o , либо одно из, либо свидетельствует о 2QE почти при всех значениях (рис. 3a, b). Двойной результат получается с поствыбором на и , для которого запутывание свидетелей (данные не показаны). Обратите внимание, что в обоих случаях четность сформированной запутанности отличается от обнаруженной из-за перефокусировки π импульса на D m .

Рис. 3. Генерация двух- и трехкубитовой сцепленности с помощью измерений стабилизатора.

Начиная с кубитов данных в состоянии, мы выборочно выполняем измерения стабилизатора, активируя соответствующую вспомогательную функцию, то есть подготавливая ее в состоянии максимальной суперпозиции. ( a , b ). Выполнение одного измерения четности создает сцепление между парными кубитами данных. Измеренное среднее значение четырех операторов-свидетелей и связанных парных кубитов данных путем активации только верхней ( a ) или нижней ( b ) вспомогательной и пост-выбора на P t = o и P b = o соответственно.Запутывание наблюдается всякий раз (заштрихованная область). Слабые колебания являются результатом ложных срабатываний, которые мы здесь частично уменьшили, выбрав более сильный поствыбор, чем порог, максимизирующий среднюю точность присвоения четности. Стандартные отклонения (∼0,007, меньше размера символа) оцениваются путем начальной загрузки 31 . ( c ), Измеренное среднее значение оператора Mermin с активированными как вспомогательными службами, так и данными, строго выбранными на P t P b = oo (черные кружки).Запутывание трех кубитов наблюдается всякий раз (заштрихованная область). Более сильное нарушение неравенства Мермина наблюдается при нацеливании на состояние GHZ с использованием только унитарных вентилей (белые кружки). Средние стандартные отклонения 0,1 (кодирование путем измерения) и 0,08 (кодирование с помощью гейтов) меньше размера символа. ( d ), Томография (абсолютное значение элементов матрицы плотности) -максимального состояния, сгенерированная измерением двойной четности. Верность F = 〈GHZ | ρ | ГГц〉 составляет 73%.Для сравнения, нацеливание на это состояние с помощью ворот дает F = 82%.

Мы продолжаем строить многокубитную запутанность, активируя как измерения четности, так и пост-выборку двухбитового результата (рис. 3c, d и дополнительный рис. 2). В идеале P t P b = oo коллапсирует максимальную суперпозицию на состояние типа GHZ. Подлинный 3QE засвидетельствован всякий раз, где находится оператор Mermin X t X m X b Y t Y m 30 X 50 50 Y t X m Y b X t Y m Y b (исх.23). С поствыбором на P t P b = oo , по сравнению с 2,5 (максимальное соответствие, рис. 3c). Томография полного состояния при оптимальном показателе точности 〈GHZ (0) | ρ | GHZ (0)〉 = 73% до идеального состояния GHZ (рис. 3d).

Этот протокол 3QE по измерениям также может использоваться для выполнения этапа кодирования QEC с переворотом битов. В идеале состояние | + t 〉 ( α | 0 m 〉 + β | 1 m 〉) | + b 〉 отображается на α | 1 t 1 м 1 b 〉 + β | 0 t 0 m 0 b 〉 до преобразования X t X b , X

30 t X
b , I , о котором сообщает P t P b = ee , eo , oe , oo , соответственно (амплитуды и α3 , помимо четностей, также обмениваются перефокусировкой π импульса на D m ).Поствыбор на P t P b = oo (дополнительный рис. 3) кодируется с точностью 73%, усредненной по шести основным входным состояниям D m ,). Для сравнения: реализация стандартного унитарного кодирования 11,24,25 с использованием нашего набора инструментов вентилей (дополнительный рис. 4) обеспечивает среднюю точность 82%.

QEC ошибок переворота битов

Наконец, мы используем это кодирование с помощью вентилей, чтобы продемонстрировать QEC с переворотом битов с помощью параллельных измерений стабилизатора (рис.4а). Ошибки переворота битов когерентно складываются посредством поворотов X на угол θ , что дает вероятность переворота одного кубита p err = sin 2 ( θ /2) (добавление некогерентных ошибок на этом этапе дает очень похожие результаты, см. методы и дополнительный рис. 5). Хотя трехбитный код по своей конструкции устойчив к ошибкам только на одном кубите, мы также рассматриваем реалистичный случай, когда такая ошибка может возникать с той же вероятностью на любом из трех кубитов.Поэтому мы рассматриваем два сценария: ошибки добавляются только к одному кубиту данных, а ошибки добавляются независимо ко всем трем. В обоих сценариях мы предполагаем, что не знаем заранее о вероятности ошибки, и буквально интерпретируем результаты измерений стабилизатора, как если бы они были идеальными. Сначала мы количественно оцениваем производительность QEC, используя среднюю точность F 3Q идеальному трехкубитному состоянию с учетом преобразования подпространства, о котором сигнализирует P t P b = ee , eo , oe , oo (по порядку):

Рисунок 4: Обнаружение ошибок переворота битов.

( a ) Последовательность, используемая для оценки производительности QEC с переворотом битов. После кодирования гейтами возникают либо когерентные ( θ ∈ [0, π ]), либо некогерентные ( θ = 0 или π ) ошибки с вероятностью переворота одного кубита p err . Затем выполняются параллельные измерения стабилизатора или заменяются эквивалентным периодом холостого хода. Частичная томография на этом этапе используется для получения трехкубитной точности F 3Q и логической точности F L .Вычисление F L предполагает некогерентные ошибки второго раунда с тем же самым p err и совершенное декодирование (пунктирные прямоугольники). ( b ) Точность трех кубитов F 3Q как функция p err с QEC и без него в двух сценариях: когерентные ошибки, примененные к D m (квадраты) и ко всем данным кубиты (кружки). Стандартные отклонения (0,005 для квадратов, 0,004 для кругов), оцененные методом начальной загрузки, меньше размера символа.Пунктирная линия указывает потолок точности, вызванный ошибками кодирования. ( c ) F L как функция от p err , полученная из тех же данных, что и в b . Среднее стандартное отклонение 0,005 меньше размера символа. Индивидуальные вклады шести основных состояний в F 3Q и F L показаны на дополнительном рисунке 7. ( d ) F L для всех комбинаций одной и нулевой некогерентных ошибок. на всех кубитах данных до и после QEC или холостого хода.Комбинации ошибок обозначаются как m / n , где m ( n ) количество ошибок до (после) QEC или холостого хода. Случай 1/1 делится на два: ошибки на одном и том же кубите данных (1 / 1a) или на разных кубитах (1 / 1b).

Здесь — идеальное закодированное кардинальное состояние, p pq — измеренная вероятность P t P b = pq и ρ ( j pq ) — экспериментальная pq -условная матрица плотности.Почти постоянство F 3Q ( p err ) с ошибками на одном кубите и зависимость второго порядка с ошибками на всех трех кубитах (рис. 4b) отражают способность стабилизаторов дискретизировать и сигнализировать однокубитовые ошибки переворота битов без декодирования.

Чтобы оценить способность QEC обнаруживать дополнительные ошибки без несправедливого наказания за внутреннюю декогеренцию и ошибки кодирования, мы сравниваем F 3Q с взаимодействиями стабилизатора, замененными холостым ходом на равную продолжительность (с перефокусировкой D m Pulse):

Без QEC ожидается линейное уменьшение F 3Q с ошибками на одном кубите, поскольку переворот одного бита ортогонально преобразует закодированное состояние.Наблюдаемая небольшая кривизна отражает остаточные когерентные ошибки кодирования. Немонотонность F 3Q с ошибками на всех кубитах отражает то, что тройные ошибки выполняют логический переворот битов, который оставляет неизменными | + L 〉 и | — L 〉. Сравнение кривых показывает, что QEC обеспечивает чистую прибыль для p err ≳15% в первом случае и для p err ≳10% во втором (рис. 4b).

Схемы стабилизаторов тока для силовых светодиодов.Изготовление простого стабилизатора тока и напряжения. Драйвер светодиодов

Существует неправильное мнение, что для светодиода важным показателем является напряжение питания. Однако это не так. Для его правильной работы необходим постоянный ток потребления (ипотр.), Который обычно бывает в районе 20 миллиампер. Значения номинального тока за счет светодиодной конструкции, эффективности теплоотвода.

Но величина падения напряжения в основном определяется материалом полупроводника, из которого изготовлен светодиод, может достигать 1.От 8 до 3,5 В.

Отсюда следует, что это как раз стабилизатор тока для светодиода нормальной работы. В этой статье рассмотрим стабилизатор тока на LM317 для светодиодов .

Стабилизатор тока для светодиодов — Описание

Конечно, самый простой способ ограничить ипотр. Для светодиода есть. Но следует отметить, что этот способ малоэффективен из-за больших потерь энергии, и подходит только для слаботочных светодиодов.

Формула расчета необходимого сопротивления: Rd = (Упит.-Упад.) / Ипотр.

Пример: Упит. = 12В; Упад. на светодиоде = 1,5В; Ипотр. Сотовость = 0,02а. Необходимо рассчитать сопротивление РД.

В нашем случае РД = (12,5В-1,5В) / 0,02А = 550 Ом.

Но еще раз повторюсь, такой способ стабилизации подходит только для маломощных светодиодов.

Дальше вариант стабилизатор ТКА Практичнее. На следующей схеме LM317 ограничивает iPotr. Светодиод, который устанавливается сопротивлением R.

Для стабильной работы на LM317 входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта. Диапазон ограничения выходного тока 0,01 … 1,5 А при выходном напряжении до 35 вольт.

Формула расчета сопротивления резистора R: R = 1,25 / IPOTR.

Пример: для светодиода с iPotre. 200мА, R = 1,25 / 0, 2а = 6,25 Ом.

Вычислитель стабилизатора тока на LM317

Чтобы рассчитать сопротивление и мощность резистора, просто введите требуемый ток.

Описание нюансов сборки стабилизатора напряжения 12 вольт на машину, перечень необходимых запчастей, 3 схемы. + Тест для самотестирования. Мы занимаемся 5 основными вопросами по теме и 3 основными припоями для плат.

ТЕСТ:

Чтобы понять, достаточно ли у вас информации о автомобильных стабилизаторах, вам следует пройти небольшой тест:
  1. Зачем устанавливать на свой автомобиль стабилизатор на 12 вольт? А) автомобильная сеть дает непостоянное напряжение. Это зависит от степени зарядки аккумулятора.Напряжение колеблется в пределах 11,5 — 14,5 вольт. Но для светодиодных ламп требуется всего 12 вольт. Запитать нужное напряжение и поставить ЦЗ.
    б) Светодиодные лампы работают от 18 вольт. Чтобы они функционировали при подключении на автомобиле, приходится давать дополнительную нагрузку через стабилизатор.
  2. Почему без стабилизатора часто перегорают светодиодные лампы? А) основная причина — некачественный производитель светодиодов.
    б) Из-за скачкообразного напряжения на них.
  3. В каком случае к стабилизатору дополнительно подключается алюминиевый радиатор? А) Если на автомобиле установлено более 10 светодиодов.
    б) при установке на станке светодиодных ламп разного цвета.
  4. Как подключаются светодиоды? А) 3 светодиода подключаются последовательно к резистору, а после собранного комплекта параллельно подключаются следующие светодиоды.
    б) 3 светодиода подключаются параллельно резистору, а затем собранный набор последовательно подключается к следующим светодиодам.

Ответы:

  1. а) В зависимости от степени заряда АКБ на светодиодные лампы будет действовать колебательное напряжение — от 11.5 до 14,5. Именно поэтому его подключают к лампам для получения постоянного напряжения, равного 12 вольт (такой индикатор нужен светодиодам).
  2. б) светодиоды не рассчитаны на скачки напряжения, которые идут от АКБ, поэтому без стабилизатора скоро сгорают.
  3. а) Если на автомобиле установлено более 10 светодиодов, желательно оснастить схему алюминиевым радиатором.
  4. б) Сначала к резистору последовательно подключаются 3 светодиода, а после берут новую заминку и уже параллельно соединяют между собой.

Автовладельцы часто устанавливают на свой автомобиль светодиодную подсветку. Но лампочки часто выходят из строя, и вся созданная красота тут же вспыхивает. Объясняется это тем, что светодиодные лампочки работают некорректно, если их просто подключить к электрической сети. Для них необходимо использовать специальные стабилизаторы. Только в этом случае лампы будут защищены от перепадов напряжения, перегрева, повреждения важных узлов. Чтобы установить стабилизатор напряжения на свой автомобиль, вам необходимо подробно разобраться в этом вопросе и изучить простую схему, которая будет собрана своими руками.

Определение: CH 12 вольт для автомобиля — небольшое устройство, предназначенное для очистки от чрезмерного автомобильного напряжения, идущего от аккумулятора. В результате подключенные светодиодные лампы получаются постоянной нагрузкой в ​​12 вольт.

Подбор стабилизатора 12 В

Бортовая сеть автомобиля обеспечивает питание от 13 В, но для работы светодиодов нужно всего 12 В. Поэтому необходимо установить стабилизатор напряжения, который будет обеспечивать 12 В.

Установив такое оборудование для обеспечения нормальных условий работы светодиодного освещения, которое долгое время не выйдет из строя.Выбирая стабилизаторы, автомобилисты сталкиваются с проблемами, ведь конструкций очень много, и работают они по-разному.

Выбирает стабилизатор, который:

  1. Он будет нормально работать.
  2. Обеспечивают надежную защиту и безопасность осветительной техники.

Стабилизатор напряжения простой 12 своими руками

Если есть даже небольшие навыки сборки электрической схемы, то стабилизатор напряжения приобретается по желанию по готовому виду.На изготовление самодельного устройства Человек потратит 50 рублей и меньше, готовая модель стоит несколько дороже. Переплачивать нет смысла, ведь в результате получается качественный аппарат, отвечающий всем необходимым требованиям.

Самый простой, но функциональный стабилизатор можно сделать своими руками без особых усилий. Импульсный прибор собрать очень сложно, особенно новичку, а потому стоит рассмотреть на нем линейные стабилизаторы и любительские схемы.

Самый простой стабилизатор напряжения 12 вольт собран из схемы (готов), как и сопротивление резистора.Желательно использовать микросхему LM317. Все элементы будут прикреплены к перфорированной панели или универсальной печатной плате. Если правильно собрать прибор и подключить к автомобилю, можно обеспечить хорошее освещение — лампочки перестанут мигать.


Перечень деталей CH 12 V

Чтобы сделать стабилизатор напряжения своими руками, следует найти или купить следующие детали:

  1. Доска — 35 на 20 мм.
  2. Микросхема
  3. LD 1084.
  4. Диодный мост RS407.Если этого нет, выбираем любой маленький диод, предназначенный для обратного тока.
  5. Блок питания с транзистором и двумя сопротивлениями. Это оборудование нужно для того, чтобы выключить торец при включении ближнего или дальнего света.

Три светодиода необходимо преобразовать в токоограничивающий резистор, регулирующий электричество. Этот набор после того, как он должен быть подключен к следующему комплекту лампочек.

Как сделать стабилизатор напряжения на 12 вольт для светодиодов в машине на микросхеме L7812

Для сборки качественного стабилизатора напряжения можно использовать трехконтактный стабилизатор постоянного тока, выпускаемый в серии L7812.Это устройство позволит не только отделить этикетки в автомобиле, но и целую ленту из светодиодов.


L7812.
Компоненты:
Микросхема
  1. L7812.
  2. Конденсатор 330 MKF 16 В.
  3. Конденсатор 100 мкФ 16 В.
  4. Выпрямительный диод на 1 ампер. Можно использовать 1N4001 или диод Шоттки.
  5. Термоусадочная на 3 мм.
  6. Соединительная проводка.
Порядок сборки:
  1. Слегка укоротите одну ножку стабилизатора.
  2. Используйте припой.
  3. Добавьте диод в короткую ногу, а после и конденсаторы.
  4. Накладываем термоусадку на проводку.
  5. Занимаемся коммутацией проводов.
  6. Носим термоусадочную пленку, прессуем строительным феном или зажигалкой. Важно не переставлять и не растапливать термоусадку.
  7. На входе с левой стороны подаем питание, справа будет выводиться светодиодная лента.
  8. Проводим тест — включаем освещение.Лента должна загореться, теперь ее работа увеличится.

Так стабилизатор напряжения 22В своими руками.

Схема стабилизатора напряжения 12 вольт для светодиодов в авторучках на базе LM2940CT-12.0


Также для сборки качественного стабилизатора напряжения используется схема LM2940CT-12.0. В качестве корпуса мы используем абсолютно любой материал, кроме дерева. Если в автомобиле планируется установить более 10 светодиодных ламп, то алюминиевый радиатор желательно прикрепить к стабилизатору.

Возможно, у кого-то уже был опыт работы с таким оборудованием, и они скажут, что нет необходимости использовать дополнительные детали — напрямую подключайте светодиоды и получайте удовольствие от работы. Так поступить можно, но в этом случае лампочки будут постоянно находиться в неблагоприятных условиях, а значит, скоро сгорят.

Достоинства всех перечисленных выше схем стабилизатора напряжения — простота сборки. Чтобы собрать стабилизатор, не нужно обладать какими-то специальными навыками и навыками.Но если представленные картинки только вызывают недоумение, то не пытайтесь собрать схему своими руками.

Еще важно знать 3 нюанса, как собрать стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками

    Светодиоды
  1. предпочтительно подключаются через стабилизатор тока. Таким образом удастся уравновесить колебания электрической сети, а владелец автомобиля не будет беспокоиться о сбрасывании тока.
  2. Требования к питанию также должны быть соблюдены, потому что, таким образом, его собственный самосборный стабилизатор может быть правильно настроен под электрическую сеть.
  3. Желательно собрать такой агрегат, который обеспечит достойную устойчивость, надежность и устойчивость — стабилизатор должен продержаться долгие годы. Именно поэтому не обязательно дешеветь на комплектующие — приобретайте в хороших магазинах электронику.

Как избежать 3х ошибок при пайке схем

  1. Перед началом всех работ по штырю обязательно подберем наиболее подходящий паяльный аппарат для сборки микросхемы. Старый, который лежит дома или в гараже, подойдет только опытным людям, новенький испортит плату, не справился с мощностью.Наиболее подходящий диапазон напряжений для подключения платы и проводки — 15-30 Вт. Большой мощности не используем, иначе сгорит плата и придется начинать все сначала, с новинки.
  2. Перед тем, как приступить к подключению соединений пайкой, убедитесь, что схема хорошо очищена. Для качественной обработки используется простой состав — смешивается любое мыло с чистой водой. После чистой салфетки вырисовался приготовленный раствор и доска очень качественная по всей поверхности.Если на металле остались места мыла, то протираем их аккуратной сухой тканью. На досках часто бывают довольно плотные отложения. Чтобы избавиться от них, придется отправиться в магазин с электрооборудованием и купить специальный очищающий состав. Продавцы подскажут все необходимое. Обработайте до появления блеска легкого металла.
  3. Контакты на плате У нас в правильной последовательности — для начала работаем с небольшими резисторами, а потом переходим к большим деталям. Если сначала скрепить все основные детали, то маленькие детали будет очень неудобно прикреплять — большие детали помешают.

Не пренебрегайте советами. Они создадут более качественный состав, что означает долговечность стабилизатора.

Паяльник Top 3 для плат

Чтобы упростить себе работу на шипе стабилизатора, желательно купить качественный паяльник. В магазинах есть агрегаты хороших и проверенных производителей, на которые стоит обратить внимание:

  1. ERSA — немецкая компания. Товар очень хороший и надежный, но дорогой, а потому для дома по карману далеко не каждому.
  2. Китайская фирма Quick. Качество на высоте, а цена приемлемая.
  3. Лаки. Самый бюджетный вариант. Нельзя оставлять включенный автомат без присмотра — возможно возгорание.

Паяльник потребляет 10 Вт, чтобы сделать простой микропланшет. При покупке читайте ручку — она ​​не должна быстро нагреваться. Лес — идеальный вариант. Пластик быстро нагревается, эбонит тяжелый, поэтому работать с мелкими деталями затруднительно.

Силы Желательно выбирать из меди — от нагара легко очистить после работы.Балай бывает разной формы и продается наборами. Это бесполезно, но опытным людям будет удобно пользоваться насадками разной конфигурации.

Стабилизаторы напряжения автомобильные

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов по пайке

  1. Сколько нужно держать предварительно нагретым жалом на деталях для хорошей фиксации? — 3 секунды хватит, если протянуть дольше, плата сгорает.
  2. Сколько добавляется припой? — Смотрите, чтобы покрыть обработанную часть.Иногда хватает и капель.
  3. Пайка по внешнему виду должна стать блестящей или матовой? — блестящий.
  4. Купить дополнительные средства защиты? — Только очки. Если вы подобрали хороший паяльник, защищать руки не нужно.
  5. Какая температура у микросхемы? — 230 градусов.
Содержимое:

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы периодически перегорают, несмотря на длительный гарантийный срок, установленный производителями.Многие люди просто не знают этих причин, по которым они терпят неудачу. Тем не менее особых сложностей здесь нет, просто такие лампы имеют определенные параметры, требующие обязательной стабилизации. Это мощность тока в самой лампе и падение напряжения в питающей сети.

Для решения этой проблемы используется стабилизатор тока для светодиодов. Однако не все стабилизаторы могут эффективно решить поставленную задачу. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется изготовить стабилизатор своими руками.Перед этим процессом следует внимательно разобраться в предназначении, устройстве и принципе работы стабилизатора, чтобы не допустить ошибок при сборке схемы.

Назначение стабилизатора

Основная функция стабилизатора — выравнивание тока вне зависимости от падений напряжения в электрической сети. Есть два типа стабилизирующих устройств — линейные и импульсные. В первом случае все выходные параметры регулируются путем распределения мощности между нагрузкой и собственным сопротивлением.Второй вариант намного эффективнее, так как в этом случае на светодиоды поступает только необходимое количество мощности. В основе действия таких стабилизаторов лежит принцип широтно-импульсной модуляции.

В более высоком КПД, который составляет не менее 90%. Однако они имеют довольно сложную схему и соответственно высокую цену по сравнению с приборами линейного типа. Следует отметить, что использование стабилизаторов LM317 допустимо только для линейных схем. Их нельзя включать в цепочки с большими значениями тока.Вот почему эти устройства лучше всего подходят для совместного использования со светодиодами.

Необходимость использования стабилизаторов объясняется особенностями параметров светодиодов. Они отличаются нелинейной вольт-амперной характеристикой, когда изменение напряжения на светодиоде приводит к непропорциональному изменению тока. При повышении напряжения нарастание тока в самом начале происходит очень медленно, поэтому свечения не наблюдается. Далее, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света с одновременным быстрым увеличением тока.Если напряжение продолжает расти, в этом случае происходит еще большее увеличение тока, что приводит к возгоранию светодиода.

Характеристики светодиодов отражают значение порогового напряжения в виде постоянного напряжения при номинальном токе. Индикатор номинального тока для большинства маломощных светодиодов составляет 20 мА. Для мощных светодиодов требуется более высокий номинальный ток, достигающий 350 мА и выше. Они выделяют большое количество тепла и устанавливаются на специальные радиаторы.

Для нормальной работы светодиодов питание на них следует подключать через стабилизатор тока. Это связано с разбросом порогового напряжения. То есть светодиоды разных типов отличаются разным постоянным напряжением. Даже у однотипных ламп может быть не одинаковое постоянное напряжение, причем не только его минимальное, но и максимальное значение.

Таким образом, если к одному источнику, то они будут пропускать через себя совершенно разный ток. Разница токов приводит к их преждевременному выходу из строя или мгновенному выгоранию.Чтобы избежать подобных ситуаций, светодиоды рекомендуется включать совместно со стабилизаторами, предназначенными для выравнивания тока и доведения его до определенного заданного значения.

Стабилизаторы линейного типа

С помощью стабилизатора ток устанавливается равным току, проходящему через светодиод, с заданным значением, которое не зависит от напряжения, приложенного к диаграмме. Если напряжение превышает пороговый уровень, ток останется прежним и не изменится. В дальнейшем при увеличении общего напряжения его рост будет происходить только на стабилизаторе тока, а на светодиоде он останется неизменным.

Таким образом, при неизменных параметрах светодиода стабилизатор тока можно назвать стабилизатором его мощности. Распределение активной мощности Разделенное устройство в виде тепла происходит между стабилизатором и светодиодом пропорционально напряжению на каждом из них. Этот тип стабилизатора получил название линейного.

Нагрев линейного стабилизатора тока увеличивается с ростом приложенного к нему напряжения. Это его главный недостаток. Однако у этого устройства есть ряд преимуществ.Во время работы отсутствуют электромагнитные помехи. Конструкция очень простая, что делает изделие довольно дешевым в большинстве схем.

Есть области применения, в которых линейный стабилизатор тока для светодиодов на 12 В становится более эффективным по сравнению с импульсным преобразователем, особенно когда напряжение на входе лишь немного превышает напряжение на светодиоде. Если питание осуществляется от сети, в схеме можно использовать трансформатор, к выходу подключают линейный стабилизатор.

Таким образом, сначала снижается напряжение до того же уровня, что и в светодиоде, после чего линейный стабилизатор устанавливает необходимое значение тока. Другой вариант предполагает приближение напряжения светодиода к напряжению питания. Для этого выполняется последовательное включение светодиодов в общую цепочку. В результате общее напряжение в цепи будет величиной напряжений каждого светодиода.

Некоторые стабилизаторы тока могут быть выполнены на полевых транзисторах с использованием перехода P-P.Ток протока устанавливается с помощью клапана заслонки. Ток, проходящий через транзистор, такой же, как начальный ток протекания, указанный в технической документации. Величина минимального рабочего напряжения такого устройства зависит от транзистора и составляет около 3 В.

Стабилизаторы импульсов Toka

К более экономичным приборам относятся стабилизаторы тока, в основе которых лежит импульсный преобразователь. Этот элемент известен как ключевой преобразователь или преобразователь. Внутри преобразователя мощность накачивается определенными порциями в виде импульсов, что и определило его название.В нормальном рабочем устройстве энергопотребление происходит непрерывно. Он непрерывно передается между входными и выходными цепями, а также постоянно попадает в нагрузку.

Электрические схемы

IN Стабилизатор тока и напряжения на основе импульсных преобразователей имеет практически одинаковый принцип действия. Единственное отличие состоит в том, чтобы контролировать ток через нагрузку, а не нагрузку на нагрузку. Если ток в нагрузке уменьшается, стабилизатор выполняет переключение мощности. В случае увеличения мощность уменьшается.Это позволяет создавать стабилизаторы тока для мощных светодиодов.

В наиболее распространенных схемах дополнительно имеется струйный элемент, называемый дросселем. От входной цепочки по ней определенными участками поступает энергия, которая в дальнейшем передается на нагрузку. Эта передача происходит с помощью переключателя или ключа, находящегося в двух основных состояниях — выключенном и включенном. В первом случае ток не проходит, и мощность не выделяется. Во втором случае ключ проводит ток, но при этом имеет очень низкое сопротивление.Следовательно, и выделенная мощность близка к нулю. Таким образом, передача энергии происходит практически без потери мощности. Однако импульсный ток считается нестабильным, и для его стабилизации используются специальные фильтры.

Импульсный преобразователь наряду с явными достоинствами имеет серьезные недостатки, устранение которых требует конкретных конструктивных и технических решений. Эти устройства отличаются сложностью конструкции, они создают электромагнитные и электрические помехи.Они тратят определенное количество энергии на свою работу и в результате нагреваются. Стоимость их значительно выше, чем у линейных стабилизаторов и трансформаторных устройств. Однако большинство недостатков успешно преодолеваются, поэтому импульсные стабилизаторы пользуются большой популярностью у потребителей.

Драйвер светодиодов

Источники света на светодиодах становятся все более распространенными, вытесняя других конкурентов, как в области применения индикации, так и в качестве мощных осветительных приборов.Для стабильной и долговечной работы источников на светодиодах требуется ряд требований.

Источник тока или напряжение?

Наиболее знакомы с понятием стабилизатора напряжения, т. Е. Устройства, обеспечивающие выдачу стабильного напряжения вне зависимости от условий: мощности нагрузки, температуры, значений входного напряжения. Для питания источников освещения на светодиодах необходимо обеспечить стабильный ток через диод. Это связано с тем, что полупроводниковые элементы имеют нелинейную зависимость тока через p-N переход.Изменение внешних условий влияет на величину протекающего тока, которая может выйти за допустимые пределы. Поэтому концепция стабилизатора напряжения для светодиодов не имеет смысла. Особенно важно обеспечить стабилизацию тока для светодиодов в автомобиле, где напряжение не отличается стабильностью, а температурный диапазон изменения температуры очень широк.

Эти условия необходимы для применения источника тока. В простейшем случае можно ограничиться простым ограничением максимального значения с помощью ограничительного резистора, но это не обеспечивает стабильной яркости и неэффективно с энергетической точки зрения.

На заметку. Более рациональный источник питания на стабилизированное значение с использованием схемотехнических решений источников тока на малогабаритных электронных компонентах.

Схематическое решение

Развитие современной микроэлектроники позволяет создавать устройства с требуемыми параметрами, используя минимум элементов. Довольно хорошо зарекомендовавшие себя устройства генераторов тока на интегральной микросхеме LM317. В целом данная микросхема представляет собой интегральный стабилизатор напряжения, но некоторые изменения стандартной схемы включения, кстати, указанные в технической документации, позволяют использовать эту ИМС в качестве источника тока, в том числе для питания светодиодов.

Параметры микросхемы следующие:

  • Напряжение — 1,2-37В;
  • Ток через микросхему — до 2а в случае использования LM317T.

Множество разновидностей этого стабилизатора выпускают разные производители, но разница в стоимости и габаритах на минимальную и максимальную мощность незначительна, поэтому имеет смысл использовать максимально доступную мощность, питание которой никогда не помешает.

Важно! При использовании мощного стабилизатора тока для светодиодов с нагрузкой, близкой к максимальной, обязательно используйте радиатор, который позволит выделить выделяемый интегральный микрокамер тепла.

Итак, ниже представлен наиболее простой, но надежно работающий стабилизатор тока на микросхеме LM317 для светодиодов.

В данной схеме микросхема имеет только один резистор во внешней обмотке. Именно с его помощью устанавливается значение выходного параметра. Это делается по формуле:

Этот вариант стабилизатора работает в диапазоне значений от 0,01 до 1,5а. Верхний предел ограничен мощностью чипа. Мощность, которая рассеивается на резисторе, может составлять несколько ватт при максимальном токе. Точнее определяется из выражения:

Важно! При значениях более 0,3А использование радиатора охлаждения для микросхемы обязательно!

Добавив на схему всего два элемента: мощный транзистор и резистор, можно поднять выходной ток до 10а.

На схеме представлен мощный составной транзистор КТ825 с любой буквой. Резистор R2 выполняет ту же функцию, что и в предыдущей схеме, и рассчитывается аналогично.Поскольку по нему течет большой ток, а значение сопротивления невелико, следует использовать провод. Резистор R1 устанавливает смещение на основе транзистора и должен иметь рассеивающую мощность 0,25-0,5 Вт.

В обеих схемах источник напряжения питания (входное напряжение) может быть от 3 до 38В. Для поддержания требуемого тока во всем диапазоне нагрузок напряжение питания должно быть приближено к максимальному значению.

Пример. Пусть будет на 20мА. Тогда с одним подключенным диодом выходное напряжение будет около 2-3В (в зависимости от типа светодиода).Если включить два последовательных светодиода, то для обеспечения необходимого тока 20 мА схема уже превысит ровно в два раза большее напряжение. Аналогичные расчеты можно произвести для любого количества позиций.

Требуемое входное напряжение может быть получено с помощью понижающего трансформатора с мостовым выпрямителем и фильтрующего конденсатора.

Диоды надо рассчитывать на требуемый ток, а емкость конденсатора надо брать порядка нескольких тысяч микрофрейд.

Важно! Рабочее напряжение конденсатора должно превышать напряжение питания примерно в полтора раза, то есть в этом случае должно быть не менее 50В.

В автомобиле напряжение бортовой сети не более 14В. Поскольку частота пульсаций здесь выше, чем в домашней сети, а амплитуда невысока, емкость конденсатора может быть меньше. Также рабочее напряжение может составлять 25 В. Разумеется, выпрямительный мост здесь не нужен.

Как видите, сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками — задача простая.Важна аккуратность, внимательность и минимум навыков работы с электроникой.

Видео

Сегодня напишу о чем давно надо было написать, как подсветка и поделки из светодиодов становится все больше, но бывает в них перегорает один-два светодиода, а уже красота уходит в фон, чтобы этого не произошло, нужно поставить на LED стабилизаторы . Поставив такие стабилизаторы один раз, мы добиваемся долговечности и бесперебойной работы наших светодиодов.

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы , Используемые в автомобиле, как и большинство светодиодных лент, рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. А также всем известно, что напряжение в бортовой сети может превышать 15 вольт, что может быть губительно для чувствительных светодиодов. Вследствие резких скачков напряжения светодиоды могут выйти из строя (мигать, терять яркость или что чаще встречается в оплетке).

С этой проблемой можно бороться И даже нужно, тем более специальных знаний и затрат она не требует.Как вы, наверное, уже догадались, для борьбы с завышенным (для светодиодов) напряжением необходимо докупить и сделать стабилизатор напряжения. Стабилизатор на 12 вольт легко найти в любом магазине радиодеталей. Маркировка может быть разной, я взял катушку 8b (15 руб.) И диодную 1N4007 (1 рубль). Диод нужен для предотвращения перемешивания и вставьте его на вход стабилизатора.

Схема подключения

Ботинки

Стал подключать стабилизаторы к подсветке (я это уже сделал).Как видно на картинке, напряжение в бортовой сети при зажигании (напряжение аккумуляторной батареи) составляет 12,24 вольт, что для светодиодной ленты это не страшно, но напряжение в бортовой сети при спроектированном двигателе угрожает (для светодиодов) 14,44 вольт. Далее видим, что стабилизатор отлично справляется со своей задачей и выдает на выходе напряжение, не превышающее 12 вольт, что не может не радовать.

Единственный пример, в любом другом электронном письме. Цепи Ситуация аналогичная

Схема подключения

Дверь передняя правая

Водительская дверь

Ну и осталось все только хорошо выставить, удачно провести запас проводов и собрать накладки дверей.
За все время эксплуатации ни один светодиод не поборол и надеюсь что подсветка будет очень долго радовать меня и окружающих.

Надеюсь кому пригодится …

Руководство по стабилизаторам напряжения в Индии

Стабилизаторы напряжения

стали неотъемлемой частью нашего дома из-за различных скачков и колебаний напряжения. Индия сильно страдает от проблем с напряжением и, таким образом, имеет большой шанс повредить оборудование и бытовые приборы и повлиять на них.Стабилизаторы напряжения — это электрические приборы, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на нагрузку на ее выходных клеммах независимо от изменений входного или входящего напряжения питания. Это полезно для защиты оборудования или машины от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения.

Как работает стабилизатор напряжения


В основном, каждое электрическое оборудование или устройство рассчитано на широкий диапазон входного напряжения. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенными значениями.Например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов номинального напряжения, а другое — ± 5 процентов или меньше.

Таким образом, стабилизаторы напряжения

гарантируют, что колебания напряжения на входящем источнике питания не влияют на нагрузку или электрический прибор. В стабилизаторе напряжения коррекция напряжения из условий повышенного и пониженного напряжения выполняется с помощью двух основных операций, а именно операций повышения или понижения. В условиях пониженного напряжения режим повышения напряжения увеличивает напряжение до номинального уровня, в то время как понижающий режим снижает уровень напряжения во время состояния повышенного напряжения.Основная концепция стабилизации включает в себя добавление и вычитание напряжения в сети и из нее.

Типы стабилизаторов напряжения


Сегодня, с развитием электронных схем и автоматизации, процесс стабилизации стал более простым и эффективным. К различным типам стабилизаторов напряжения относятся:

  • Стабилизаторы серводвигателя: Их называют просто сервостабилизаторами, и в них используется серводвигатель для коррекции напряжения.Они в основном используются для обеспечения высокой точности напряжения. В этом стабилизаторе один конец первичной обмотки повышающего трансформатора подключен к фиксированному отводу автотрансформатора, а другой конец подключен к подвижному рычагу, управляемому серводвигателем. Вторичная обмотка повышающего трансформатора включена последовательно с входящим источником питания, который представляет собой не что иное, как выход стабилизатора. Большинство сервостабилизаторов используют встроенный микроконтроллер или процессор для схемы управления для достижения интеллектуального управления.

Сервостабилизаторы обладают различными преимуществами по сравнению со стабилизаторами релейного типа. Некоторые из них — более высокая скорость коррекции, высокая точность стабилизированного выхода, способность выдерживать броски тока и высокая надежность. Однако они требуют периодического обслуживания из-за наличия двигателей.

  • Статические стабилизаторы: Статический стабилизатор напряжения не имеет движущихся частей, как механизм серводвигателя в случае сервостабилизаторов.Для стабилизации напряжения в нем используется схема силового электронного преобразователя, а не вариация в случае обычных стабилизаторов. Эти стабилизаторы позволяют добиться большей точности и отличного регулирования напряжения по сравнению с сервостабилизаторами. По сути, он состоит из повышающего трансформатора, преобразователя мощности IGBT (или преобразователя переменного тока в переменный) и микроконтроллера, микропроцессора или контроллера на базе DSP. Управляемый микропроцессором преобразователь IGBT генерирует соответствующее количество напряжения с помощью метода широтно-импульсной модуляции, и это напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора.Преобразователь IGBT вырабатывает напряжение таким образом, чтобы оно могло быть синфазным или сдвинутым на 180 градусов по фазе входящего линейного напряжения, чтобы выполнять сложение и вычитание напряжений во время колебаний.
  • Стабилизаторы реле: В стабилизаторах напряжения этого типа регулирование напряжения осуществляется переключением реле таким образом, чтобы подключить одну из нескольких лент трансформатора к нагрузке. Он имеет электронную схему и набор реле помимо трансформатора (который может быть трансформатором с тороидальным сердечником или железным сердечником с изоляцией изолентой на его вторичной обмотке).Электронная схема включает схему выпрямителя, операционный усилитель, микроконтроллер и другие крошечные компоненты.

Электронная схема сравнивает выходное напряжение с эталонным значением, обеспечиваемым встроенным источником эталонного напряжения. Всякий раз, когда напряжение повышается или опускается ниже заданного значения, схема управления переключает соответствующее реле, чтобы подключить желаемое ответвление к выходу. Стабилизаторы напряжения такого типа в основном используются в бытовых, коммерческих и промышленных приборах с низким номиналом, так как они имеют малый вес и низкую стоимость.

Подробнее : Как стабилизатор основного напряжения для низкого напряжения работает для вашего дома

Преимущества стабилизатора напряжения


Будь то дом, офис или любое другое место, электричество — большая необходимость. А колебания напряжения — очень распространенный аспект электричества, независимо от того, где вы живете. Колебания напряжения могут быть вызваны различными причинами, такими как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и т. Д. Эти колебания могут быть в форме перенапряжения или пониженного напряжения.

Влияние перенапряжения на бытовую технику

  • Вызывает необратимое повреждение приборов
  • Вызывает повреждение изоляции обмотки
  • Вызывает ненужное нарушение нагрузки
  • Вызывает перегрев кабеля или устройства
  • Это может снизить срок службы устройство

Влияние пониженного напряжения на бытовую технику

  • Это приводит к низкой эффективности устройства
  • Это приводит к неисправности оборудования
  • Это приводит к тому, что устройство потребляет большие токи, что еще больше вызывает перегрев

Различные преимущества стабилизаторов напряжения:


  • Обеспечивает безопасность: Электричество — серьезное требование для бесперебойной работы и бесперебойной работы нашего домашнего хозяйства.Стабилизатор напряжения обеспечивает безопасность и надежность электропитания для правильной работы устройств в любом месте.
  • КПД в неблагоприятных условиях: Если напряжение конкретного электроприбора выше или ниже желаемых уровней, может возникнуть несколько проблем. Стабилизатор напряжения — это правильный ответ для бесперебойной и постоянной работы устройств и поддержания напряжения в неизменном состоянии. Основное назначение стабилизатора напряжения — обеспечить постоянное напряжение на нагрузке даже при колебаниях напряжения.
  • Безопасность приборов: Стабилизатор напряжения действует как защитный экран и защищает приборы и устройства от необратимых повреждений. Каждое электрическое устройство спроектировано таким образом, чтобы правильно работать при разных уровнях напряжения. Но частые или повторяющиеся колебания напряжения могут привести к необратимому повреждению оборудования, а также могут повлиять на проводку в вашем доме.
  • Помогает в экономии электроэнергии: Низкое качество электроэнергии проявляется в частых колебаниях напряжения.Когда ваше оборудование не получает оптимального напряжения, оно потребляет чрезмерное количество энергии. Эти потери энергии, однако, незаметны и остаются незамеченными, но эта некачественная энергия окажет большое влияние на счета за электроэнергию, а также может быть повреждено дорогостоящее оборудование из-за колебаний напряжения. Таким образом, стабилизатор напряжения — реальный способ сэкономить на коммунальных платежах.

Подробнее: Значение стабилизатора напряжения для бытовой техники

Потребность в стабилизаторах напряжения


Стабилизаторы напряжения необходимы для стабильности бытовой техники, гаджетов и устройств.Стабилизаторы потребляют очень мало энергии, обычно от 2 до 5% от максимальной нагрузки (т.е. номинальной мощности стабилизатора). Это устройства с высоким КПД, обычно от 95 до 98%. Стабилизаторы напряжения используются в следующих областях:

  • Стабилизатор напряжения Для AC: Сложное функционирование компрессора кондиционера очень чувствительно к колебаниям напряжения. Защита от скачков и скачков напряжения имеет первостепенное значение для бесперебойной и долговечной работы этого высококлассного прибора.
  • Стабилизатор основного напряжения для дома: Стабилизатор устанавливается между основным источником питания вашего дома и бытовой техникой. Этот продукт разработан, чтобы сглаживать любые колебания напряжения, исходящие от основного источника питания, и обеспечивать постоянное питание устройств. Он обеспечивает постоянную подачу электроэнергии в пределах рабочего диапазона вашего устройства. Это помогает предотвратить любые нежелательные повреждения из-за перегрузки и увеличивает срок службы всей бытовой техники.
  • Стабилизатор напряжения Для телевизора: Стабилизаторы напряжения телевизора оснащены только отсечкой высокого напряжения и предназначены для защиты от колебаний и скачков напряжения. Это помогает предотвратить любые нежелательные повреждения из-за перегрузки и увеличивает срок службы телевизора.
  • Стабилизатор напряжения для холодильника / холодильника: Стабилизаторы холодильника созданы с использованием инновационных технологий и передовых функций. Они обеспечивают защиту от перегрузок и оптимальное функционирование для достижения наилучших результатов в защите холодильников от скачков напряжения.

Подробнее: Преимущества установки стабилизаторов напряжения в домашних условиях

В чем разница между регулятором напряжения и стабилизатором


Часто путают стабилизатор напряжения и регулятор напряжения. Оба выполняют одно и то же действие для стабилизации напряжения, но основное различие между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения:

  • Стабилизатор напряжения: Это устройство, предназначенное для подачи постоянного напряжения на выход без изменений входящего напряжения.
  • Регулятор напряжения: Это устройство или схема, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на выход без изменения тока нагрузки.

Как выбрать подходящий стабилизатор для домашних нужд


Выбор правильного стабилизатора напряжения имеет большое значение, поскольку он влияет на общую производительность прибора, а также на работу в доме. Перед выбором стабилизатора напряжения для прибора необходимо учитывать несколько факторов.Эти факторы включают в себя мощность, требуемую для устройства, уровень колебаний напряжения, возникающих в зоне установки, тип устройства, тип стабилизатора, рабочий диапазон стабилизатора, тип схемы управления и другие факторы. В основные этапы выбора стабилизатора входят:

  • Проверьте номинальную мощность устройства.
  • Рассчитайте мощность, просто умножив напряжение прибора на максимальный номинальный ток.
  • Проверить запас прочности стабилизатора.
  • Учитывайте коэффициент мощности при расчете номинальной мощности стабилизатора в кВА. Если стабилизаторы рассчитаны в кВт, а не в кВА, умножьте коэффициент мощности на произведение напряжения и тока.

Где купить стабилизатор напряжения


Livguard предлагает эффективные стабилизаторы для защиты вашего дома и бытовой техники от этих нежелательных скачков и скачков напряжения. Наш ассортимент стабилизаторов напряжения разработан и изготовлен с использованием передовых инновационных технологий и строгих мер по обеспечению качества, чтобы защитить все электрические приборы от критических колебаний.

Широкий ассортимент стабилизаторов напряжения Livguard оснащен надежными и передовыми технологиями, которые защищают все оборудование от колебаний напряжения. Мы обеспечиваем защиту от перегрузки и оптимальное функционирование для достижения наилучших результатов в защите устройства от скачков напряжения. Итак, укрепите свой дом и свою жизнь с помощью стабилизаторов Livguard.

Прочтите также : Что следует знать перед покупкой стабилизатора

An9931 Светодиодный драйвер (стабилизатор тока) с импульсным преобразованием и корректором мощности

Главная / Участники / Продукция / Драйвер светодиода An9931 (стабилизатор тока) с импульсным преобразованием и корректором мощности Производитель: ПАО «Ангстрем»
Контактное лицо: Канунников Владимир
Электронная почта: LED @ angstrem.ru
Телефон: +7 499 720-83-83
Сайт: www.angstrem.ru

Основное назначение:

Автономное светодиодное освещение, уличное освещение,

дорожные знаки, декоративное освещение.

Технические характеристики и функциональные параметры:

  • Низкое ЭМГ-излучение;

  • Работа с фиксированной частотой преобразования или в фиксированное время с низкой рабочей частотой;

  • Встроенный аналоговый контроллер питания IC с диапазоном до 550В;

  • Чувствительность по входному и выходному току;

  • Ограничение входного тока;

  • Возможности отключения, ШИМ и фазового затемнения.

Конкурентные преимущества:

  • Бренд Ангстрем гарантирует качество и надежность выпускаемой продукции.

  • Запланированное время

  • Конкурентоспособная цена, обеспечиваемая нашей собственной разработкой

  • Универсальность

  • Высокая эффективность, управление светодиодными сетями и световыми панелями, а также всеми типами преобразователей (buck, boost, SEPIC)

  • Работоспособность от сети 220В без преобразователей

Вернуться к списку

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.