Kiimarishaji na kushuka kwa voltage ya chini. Kidhibiti cha mfululizo kinachoweza kurekebishwa na pembejeo ya kushuka kwa voltage ya chini - pato

Eneo la maombi

• Kuwasha mizunguko kutoka kwa betri
• Simu ya kiganjani
• Kompyuta za mkononi na PDA
• Vichanganuzi vya barcode
• Elektroniki za magari
• Moduli za DC-DC
• Voltage ya kumbukumbu ya kifaa
• Usambazaji wa umeme wa voltage ya chini ya mstari

Toleo la pili la mpango

Mzunguko huu ni usambazaji wa umeme unaodhibitiwa na tone la chini na kushuka kwa voltage ya chini sana juu yake. Kwa kweli, kuna miundo mingine mingi ya vifaa vya umeme vilivyodhibitiwa, lakini chip ya MIC2941 ina faida kadhaa.

Kulingana na hali ya uendeshaji, kushuka ni 40 - 400 mV tu (kulinganisha na 1.25 - 2 V kwenye LM317). Hii inamaanisha kuwa unaweza kutumia anuwai pana ya volti za pato (ikiwa ni pamoja na kuunda kiwango cha 3.3V cha saketi za kidijitali kutoka kwa voltage ya chini sawa ya 3.7V (kama vile AA 3 au betri ya lithiamu-ion). Kumbuka kuwa IC Mfululizo wa MIC2940 hufanya kazi na fasta pato voltage, wakati MIC2941 inaweza kuendelea kubadilishwa.

Jedwali la voltage ya MIC294x

Uwezo wa mzunguko kwenye MIC2941

• Mzunguko mfupi na ulinzi wa overheat.
• Ingiza diode ili kulinda mzunguko kutoka kwa voltage hasi au sasa ya AC.
• Viashiria viwili vya LED kwa voltage ya juu na ya chini.
• Swichi ya kutoa ili kuchagua 3.3V au 5V.
• Kuna potentiometer kwenye ubao ili kurekebisha voltage kutoka 1.25 V hadi voltage ya juu ya pembejeo (20V max).
• Usahihi wa juu wa kudumisha voltage ya pato
• Uhakikisho wa pato la sasa 1.25 A.
• Mgawo wa joto la chini sana
• Pembejeo ya microcircuit inaweza kuhimili kutoka -20 hadi +60 V.
• Kubadili elektroniki kudhibitiwa kimantiki.
• Na, bila shaka, kushuka kwa voltage ya chini - kutoka 40 mV.

Moja ya vigezo muhimu vya vidhibiti vya mfululizo wa voltage (ikiwa ni pamoja na wale wa microcircuit) ni voltage ya chini inaruhusiwa kati ya pembejeo na pato la utulivu (ΔUmin) kwa kiwango cha juu cha sasa cha mzigo. Inaonyesha kwa tofauti gani ya chini kati ya voltages ya pembejeo (Uin) na pato (Uout) vigezo vyote vya kiimarishaji viko ndani ya mipaka ya kawaida. Kwa bahati mbaya, sio amateurs wote wa redio wanaoizingatia; kawaida wanavutiwa tu na voltage ya pato na kiwango cha juu cha pato la sasa. Wakati huo huo, parameter hii ina athari kubwa juu ya ubora wa voltage ya pato na ufanisi wa utulivu.
Kwa mfano, kwa vidhibiti vya microcircuit vilivyoenea vya mfululizo wa 1_M78xx (xx ni nambari sawa na voltage ya utulivu katika volts), voltage ya chini inaruhusiwa dUmin = 2 V kwa sasa ya 1 A. Katika mazoezi, hii ina maana kwamba kwa utulivu juu ya volts. Chip LM7805 (Uout = 5 V) voltage Uinmin lazima angalau 7 V. Ikiwa amplitude ripple katika pato rectifier kufikia 1 V, basi thamani ya Uinmin huongezeka hadi 8 V, na kwa kuzingatia kutokuwa na utulivu wa mains. voltage ndani ya ± 10%, huongezeka hadi 8.8 V. Matokeo yake, ufanisi wa utulivu hautazidi 57%, na kwa sasa pato la juu microcircuit itakuwa moto sana.
Njia inayowezekana ya hali hiyo ni matumizi ya kinachojulikana kuwa chini ya kushuka (kushuka kwa voltage ya chini) vidhibiti vya microcircuit, kwa mfano, mfululizo wa KR1158ENxx (ΔUmin = 0.6 V kwa sasa ya 0.5 A) au LM1084 (Umin = 1.3 V saa mkondo wa 5 A). Lakini hata maadili ya chini ya Umin yanaweza kupatikana ikiwa transistor yenye nguvu ya athari ya shamba inatumiwa kama kipengele cha kudhibiti. Ni kifaa hiki ambacho kitajadiliwa zaidi.

Mchoro wa kiimarishaji kilichopendekezwa kinaonyeshwa kwenye Mtini. 1. Transistor ya athari ya shamba VT1 imeunganishwa kwenye laini chanya ya nguvu. Matumizi ya kifaa kilicho na p-channel ni kwa sababu ya matokeo ya majaribio yaliyofanywa na mwandishi: iliibuka kuwa transistors kama hizo hazielekei kujisisimua na, zaidi ya hayo, kama sheria, upinzani wao wa wazi wa kituo ni kidogo. kuliko ile ya p-chaneli. Transistor VT1 inadhibitiwa na kidhibiti sambamba cha voltage DA1. Ili transistor ya athari ya shamba ifungue, voltage kwenye lango lake lazima iwe angalau 2.5 V zaidi kuliko chanzo. Kwa hiyo, chanzo cha ziada kinahitajika na voltage ya pato inayozidi voltage kwenye kukimbia kwa transistor ya athari ya shamba kwa kiasi hiki hasa.
Chanzo kama hicho - kibadilishaji cha voltage ya hatua-up - kimekusanyika kwenye chip DD1. Vipengele vya mantiki DD1.1, DD1.2 hutumiwa katika jenereta ya kunde na kiwango cha kurudia cha karibu 30 kHz, DD1.3, DD1.4 ni vipengele vya buffer; diodes VD1, VD2 na capacitors SZ, C4 huunda rectifier na mara mbili ya voltage, resistor R2 na capacitor C5 huunda chujio cha laini.

Capacitors C6, C7 kuhakikisha uendeshaji imara wa kifaa. Voltage ya pato (thamani yake ya chini ni 2.5 V) imewekwa na upinzani wa trimming R4.
Uchunguzi wa maabara ya mfano wa kifaa ulionyesha kuwa kwa sasa ya mzigo wa 3 A na kupungua kwa voltage ya pembejeo kutoka 7 hadi 5.05 V, pato hupungua kutoka 5 hadi 4.95 V. Kwa maneno mengine, kwa sasa maalum, kushuka kwa kiwango cha chini cha voltage. ΔUmin haizidi 0.1 V. Hii inakuwezesha kutumia kikamilifu uwezo wa chanzo cha nguvu cha msingi (rectifier) ​​na kuongeza ufanisi wa utulivu wa voltage.

Sehemu za kifaa zimewekwa kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa (Mchoro 2) iliyofanywa kwa laminate ya fiberglass yenye foil yenye upande mmoja na unene wa 1.5 ... 2 mm. Vipimo vilivyowekwa - R1-4, MLT, trimmer - SPZ-19a, capacitors C2, C6, C7 - kauri K10-17, wengine ni oksidi nje, kwa mfano, mfululizo wa TK kutoka Jamicon. Katika utulivu na voltage ya pato ya 3 ... 6 V, transistor ya athari ya shamba yenye voltage ya ufunguzi ya si zaidi ya 2.5 V inapaswa kutumika. karatasi "Power field-effect switching transistors International Rectifier" katika "Redio", 2001, No. 5, p. 45). Wakati mzigo wa sasa ni zaidi ya 1.5 ... 2 A, ni muhimu kutumia transistor na upinzani wa wazi wa njia ya si zaidi ya 0.02 ... 0.03 Ohm.
Ili kuepuka joto, transistor ya athari ya shamba imewekwa kwenye shimoni la joto, na bodi inaweza kuunganishwa nayo kupitia gasket ya kuhami joto. Kuonekana kwa bodi iliyowekwa imeonyeshwa kwenye Mtini. 3.

Voltage ya pato ya kiimarishaji inaweza kuongezeka, lakini hatupaswi kusahau kuwa voltage ya juu ya usambazaji wa microcircuit ya K561LA7 ni 15 V, na thamani ya kikomo ya voltage ya lango-chanzo cha transistor ya athari ya shamba katika hali nyingi haizidi. 20 V.

Kwa hivyo, katika hali kama hiyo, unapaswa kutumia kibadilishaji cha kuongeza kilichokusanywa kulingana na mzunguko tofauti (kwenye msingi wa kipengele kinachoruhusu voltage ya juu ya usambazaji), na kupunguza voltage kwenye lango la transistor ya athari ya shamba kwa kuunganisha diode ya zener. na voltage sambamba ya utulivu sambamba na capacitor C5. Ikiwa kiimarishaji kinatakiwa kujengwa kwenye chanzo cha nguvu na kibadilishaji cha chini, basi kibadilishaji cha voltage (microcircuit DD1, diodes VD1, VD2, resistor R1 na capacitors C2, SZ) inaweza kutengwa, na "kuu" rectifier. kwenye daraja la diode VD5 (Mchoro 4) inaweza kuongezewa na voltage doubler kwenye diodes VD3, VD4 na capacitor C9 (idadi ya vipengele inaendelea kile kilichoanzishwa kwenye Mchoro 1).

Tarehe ya kuchapishwa: 29.09.2009

Maoni ya wasomaji

• Seregy / 10/06/2011 - 08:34
  Ni maadili gani yanahitaji kubadilishwa ili Uout iwe 9V?
• Nikolay / 07/30/2011 - 22:30
  Mpango mzuri, asante. Nilitumia kuimarisha voltage kwenye mikondo hadi 0.5A kutoka kwa chanzo na kushuka kwa nguvu kwa voltage wakati sasa ya mzigo inaongezeka. Swali liliondoka kuhusu matumizi ya sehemu ya udhibiti - inakula sana :), kutoka 18.6 mA (U pembejeo max) hadi 8.7 mA. Niliweka R3 = 8.2 kOhm (TL431 katika hali ya kawaida, I> 1 mA, ingawa kiwango cha chini cha kawaida ni 450 μA) na R4 inayodhibiti = 50 kOhm. matumizi ya sasa yamepungua hadi 2.3 mA - 1.1 mA. Kwa urekebishaji huu, unaweza kutumia capacitors C3-C5 ya uwezo mdogo, nilitumia 10 µF.

Mdhibiti wa Voltage wa Mfululizo unaoendelea - Inaweza kubadilishwa, Kuacha chini

Kidhibiti cha mfululizo kinachoweza kurekebishwa

Ili kurekebisha voltage ya pato katika mzunguko uliopita, kipengele muhimu kilicho na voltage ya utulivu inayoweza kubadilishwa (diode ya zener iliyodhibitiwa) inaweza kutumika kama diode ya zener. Kuna chaguo jingine.

Hapa kuna uteuzi wa nyenzo kwa umakini wako: Kiimarishaji cha Kidhibiti cha Voltage cha Chini Duru zote mbili zilizopita hufanya kazi vizuri ikiwa tofauti kati ya voltage ya pembejeo na pato inaruhusu upendeleo unaotaka kuzalishwa kwa msingi wa transistor VT1. Hii inahitaji angalau volts chache. Wakati mwingine sio vitendo kudumisha voltage hiyo, kwa mfano, kwa sababu hasara na joto la transistor ya nguvu ni sawa na voltage hii. Kisha mpango unaofuata unatumika. Inaweza kufanya kazi hata ikiwa tofauti kati ya pembejeo na pato ni sehemu ya kumi tu ya volt, kwani voltage hii haishiriki katika malezi ya upendeleo. Upendeleo hutolewa kupitia transistor VT2 kutoka kwa waya wa kawaida. Ikiwa voltage kwenye motor resistor trimmer ni chini ya voltage ya utulivu wa diode ya zener pamoja na voltage ya kueneza ya makutano ya msingi-emitter VT3, basi transistor VT3 imefungwa, transistor VT2 imefunguliwa, transistor VT1 imefunguliwa. Wakati voltage kwenye motor resistor inazidi jumla ya voltage ya utulivu wa diode ya zener na kueneza kwa makutano ya msingi-emitter VT3, transistor VT3 inafungua na kukimbia sasa kutoka kwa msingi wa VT2. VT2 na VT3 zimefungwa. [Voltage ya uimarishaji ya diode ya Zener, V] = - [Voltage ya kueneza kwa emitter ya msingi VT3, V] = ([Kiwango cha chini cha voltage ya pembejeo, V] - [Voltage ya kueneza kwa emitter ya msingi VT2, V]) * * [Kiwango cha chini zaidi cha mgawo wa uhamishaji wa sasa wa transistor VT2] / [Upinzani wa R2, Ohm] = [Kiwango cha chini cha pato la voltage, V] * [Upinzani wa R1, Ohm] * [Kiwango cha chini cha mgawo wa uhamishaji wa sasa wa transistor VT3] / / 3 [Nguvu ya transistor VT1, W] = ([Upeo unaowezekana wa voltage ya kuingiza, V] - [Kiwango cha chini cha pato la voltage, V]) * [Upeo unaowezekana wa sasa wa pato, A] [Nguvu ya transistor VT2, W] = [Upeo unaowezekana wa voltage ya kuingiza, V] * [Upeo unaowezekana wa sasa wa pato, A] / [Kiwango cha chini zaidi cha mgawo wa uhamishaji wa sasa wa transistor VT1] Kwa kweli hakuna uharibifu wa nguvu kwenye transistor ya VT3 na diode ya zener.

Kuna haja kubwa ya vidhibiti vya 5-volt na mikondo ya pato ya amperes kadhaa na kwa kushuka kwa voltage kidogo iwezekanavyo. Kushuka kwa voltage ni tofauti tu kati ya voltage ya pembejeo ya DC na voltage ya pato, mradi udhibiti unadumishwa. Uhitaji wa vidhibiti na vigezo vile vinaweza kuonekana katika mfano wa vitendo, ambayo voltage ya betri ya nickel-cadmium, sawa na takriban 8.2 V, imetuliwa kwa 5 V. Ikiwa kushuka kwa voltage ni kawaida 2 au 3 V, basi ni wazi kwamba kutumia betri hiyo kwa muda mrefu betri haiwezekani. Kuongezeka kwa voltage ya betri sio suluhisho bora, kwa kuwa katika kesi hii kutakuwa na uharibifu wa nguvu usio na maana katika transistor ya kupita. Iwapo ingewezekana kudumisha utulivu katika kushuka kwa voltage ya, sema, nusu hiyo, hali ya jumla itakuwa bora zaidi.

Inajulikana kuwa si rahisi kufanya transistor ya kupitisha na voltage ya chini ya kueneza katika nyaya zilizounganishwa za vidhibiti. Ingawa ni muhimu kudhibiti transistor ya kupita kwa kutumia IC, transistor yenyewe lazima iwe kifaa tofauti. Kwa kawaida hii inamaanisha utumiaji wa vifaa vya mseto badala ya mizunguko iliyojumuishwa kikamilifu. Kwa kweli, hii ni baraka inayojificha kwa sababu hurahisisha uboreshaji wa kueneza na viwango vya beta vya transistor kufikia lengo lililokusudiwa. Kwa kuongeza, unaweza hata kujaribu na transistors za germanium, ambazo kwa asili zina viwango vya chini vya kueneza. Jambo lingine la kuzingatia ni kwamba transistors /7l/7 zina viwango vya chini vya kueneza kuliko wenzao wa prp.

Kutumia ukweli huu kwa kawaida husababisha mzunguko wa kidhibiti cha kushuka kwa kiwango cha chini kilichoonyeshwa kwenye Mtini. 20.2. Kushuka kwa voltage kwenye kidhibiti hiki ni 50 mV kwa 1 A mzigo wa sasa na 450 mV tu kwa 5 A. Haja ya kuunda transistor ya kupita ilichochewa kimsingi na kutolewa kwa kidhibiti kilichounganishwa cha mstari wa 71123. Silicon /?l/7-transistor MJE1123 iliundwa mahsusi kwa mzunguko huu, lakini kuna transistors kadhaa zinazofanana. Voltage ya chini ya kueneza ni parameter muhimu katika uteuzi wa transistor, lakini faida kubwa ya DC (beta) pia ni muhimu kwa upungufu wa kuaminika wa mzunguko mfupi wa sasa. Ilibadilika kuwa transistor ya germanium 2iV4276 inaruhusu matone ya chini ya voltage, lakini labda kwa gharama ya kuzorota kwa sifa za kikwazo za mzunguko mfupi wa sasa. Upinzani wa kupinga katika mzunguko wa msingi wa transistor ya kupita (Ohms 20 kwenye mchoro) huchaguliwa kwa majaribio. Wazo ni kuifanya iwe juu iwezekanavyo na kushuka kwa voltage inayokubalika. Thamani yake itategemea voltage ya juu inayotarajiwa ya pembejeo. Kipengele kingine

Kiimarishaji hiki kina mkondo wa chini wa kutofanya kitu, takriban 600 µA, ambayo huchangia maisha marefu ya betri.

Mchele. 20.2. Mfano wa kidhibiti cha mstari kilicho na kushuka kwa voltage ya chini. Saketi ya mseto inatumika hapa kwa sababu ni vigumu kufikia kushuka kwa voltage ya chini kwa kutumia IC pekee. Linear Technology Sofoga!1op.

Kidhibiti sawa cha mstari wa kushuka kutoka kwa kampuni nyingine ya semiconductor kinaonyeshwa kwenye Mtini. 20.3. Tabia za msingi zinabaki sawa - kushuka kwa voltage 350 mV kwa sasa ya mzigo 3. Mara nyingine tena, matumizi ya mzunguko wa mseto hutoa kubadilika kwa ziada ya kubuni. Tofauti kuu kati ya IC tofauti za kudhibiti vidhibiti vile ni uwepo wa kazi za usaidizi. Uhitaji wao unaweza kutathminiwa mapema kuhusiana na maombi maalum na uchaguzi unaofaa unaweza kufanywa. Nyingi za ASIC hizi zina angalau mzunguko mfupi na ulinzi wa joto kupita kiasi. Kwa kuwa njia ya kupitisha rpr-trshshstor iko nje ya IC, utaftaji mzuri wa joto ni muhimu. Mara nyingi, ili kutoa uimarishaji wa ziada, mdhibiti wa mstari wa kushuka kwa chini huongezwa kwa SMPS iliyojengwa tayari. Aidha, ufanisi mfumo kwa ujumla utabaki bila kubadilika. Hii haiwezi kusema wakati utulivu wa kawaida wa voltage ya intephal na vituo 3 hutumiwa kwa uimarishaji wa ziada.

Mwelekeo wako wa kwanza unaweza kuwa kunakili saketi mbili za kushuka kwa kiwango cha chini ambazo zimeelezewa hivi punde, kwa kutumia kidhibiti cha kawaida cha voltage kilichounganishwa cha pini 3 na transistor ya kupita. Hata hivyo, sasa ya utulivu (sasa inayotumiwa na mzunguko wa ndani wa utulivu, na ambayo haina mtiririko kupitia mzigo) itakuwa ya juu zaidi kuliko wakati wa kutumia nyaya maalum. Hii inaharibu wazo la kutoanzisha utaftaji wa ziada wa nguvu kwenye mfumo.

Mchele. 20.3. Mzunguko mwingine wa kidhibiti wa mstari wa kushuka chini. Configuration sawa hutumiwa na transistor ya nje ya PPR. IC ya udhibiti iliyochaguliwa ndiyo bora zaidi kwa mujibu wa vipengele vya usaidizi vinavyohitajika. Cherry Semiconductor Soph.

Wakati mwingine katika mazoezi ya redio ya amateur kuna haja ya utulivu na kushuka kwa voltage ya chini juu ya kipengele cha udhibiti (1.5-2V). Hii inaweza kusababishwa na voltage haitoshi kwenye upepo wa sekondari wa transformer, vikwazo vya dimensional wakati kesi haipatii radiator ya ukubwa unaohitajika, kuzingatia ufanisi wa kifaa, nk.

Na ikiwa chaguo la microcircuits kwa ajili ya kujenga vidhibiti vya "kawaida" ni pana vya kutosha (kama vile LM317, 78XX nk), basi microcircuti za kujenga vidhibiti vya Matone ya Chini kawaida hazipatikani kwa kila mtu. Kwa hiyo, mpango rahisi kwenye vipengele vinavyopatikana inaweza kuwa muhimu sana.

Ninawasilisha mpango ambao mimi mwenyewe nimetumia kwa miaka mingi. Wakati huu, mzunguko ulionyesha uendeshaji wa kuaminika, imara. Vipengee vinavyopatikana na urahisi wa kusanidi vitaruhusu hata mastaa wapya wa redio kurudia muundo bila shida.

bofya ili kukuza

Mzunguko unafanana na kiwango cha kawaida kiimarishaji cha parametric, ambayo inaongezewa na GST (jenereta ya sasa imara) ili kudhibiti sasa ya msingi ya transistor ya udhibiti, kutokana na ambayo iliwezekana kupata kushuka kwa voltage ya chini.

Mzunguko umeundwa kwa voltage ya pato ya 5V (iliyowekwa na resistor R4) na sasa ya mzigo wa 200mA. Ikiwa unahitaji kupata sasa zaidi, basi badala ya T3 unapaswa kutumia transistor ya mchanganyiko.

Ikiwa unahitaji kupata voltage ya juu ya pato, itabidi uhesabu tena maadili ya kupinga.

Lini ukosefu wa makusanyiko ya transistor transistors tofauti zinaweza kutumika. Katika toleo langu, badala ya kukusanyika KR198NT5, transistors mbili zilizochaguliwa za KT361 zilitumiwa. Mkutano wa KR159NT1 unaweza kubadilishwa na transistors mbili za KT315, uteuzi ambao hauhitajiki.

Kwa kuwa hakuna habari kwenye mtandao juu ya vifaa vya nyumbani, mimi hutoa pinout ya makusanyiko ya transistor kwa kumbukumbu.

Rudi