Semua peralatan elektronik modern dibangun di atas elemen yang sensitif terhadap pasokan listrik. Tidak hanya fungsi yang benar, tetapi juga kinerja sirkuit secara keseluruhan tergantung padanya. Oleh karena itu, pertama-tama, perangkat elektronik dilengkapi dengan stabilisator tetap dengan penurunan tegangan kecil. Mereka dibuat dalam bentuk sirkuit terpadu, yang diproduksi oleh banyak produsen di seluruh dunia.
Apa yang dimaksud dengan regulator tegangan putus rendah?
Di bawah penstabil tegangan (SN) pahami perangkat semacam itu, tugas utamanya adalah mempertahankan tingkat tegangan konstan tertentu pada beban. Setiap stabilizer memiliki akurasi tertentu dalam mengeluarkan parameter, yang ditentukan oleh jenis sirkuit dan komponen yang termasuk di dalamnya.
Secara internal, MV terlihat seperti sistem tertutup, di mana dalam mode otomatis tegangan output disesuaikan secara proporsional dengan referensi (referensi), yang dihasilkan oleh sumber khusus. Tipe inistabilisator disebut kompensasi. Dalam hal ini, elemen kontrol (RE) adalah transistor - bipolar atau pekerja lapangan.
Elemen pengatur tegangan dapat beroperasi dalam dua mode berbeda (ditentukan oleh skema konstruksi):
- aktif;
- kunci.
Mode pertama menyiratkan operasi RE yang berkelanjutan, yang kedua - operasi dalam mode berdenyut.
Di mana stabilizer tetap digunakan?
Peralatan radio-elektronik generasi modern dicirikan oleh mobilitas dalam skala global. Sistem tenaga perangkat dibangun berdasarkan penggunaan sumber arus kimia. Tugas pengembang dalam hal ini adalah mendapatkan stabilisator dengan parameter keseluruhan yang kecil dan kerugian listrik sesedikit mungkin.
CH modern digunakan dalam sistem berikut:
- fasilitas komunikasi seluler;
- komputer portabel;
- baterai mikrokontroler;
- kamera keamanan offline;
- sistem dan sensor keamanan otonom.
Untuk mengatasi masalah menyalakan elektronik stasioner, regulator tegangan dengan penurunan tegangan kecil di rumah dengan tiga terminal tipe KT (KT-26, KT-28-2, dll.) digunakan. Mereka digunakan untuk membuat sirkuit sederhana:
- pengisi daya;
- pasokan listrik rumah tangga;
- alat ukur;
- sistem komunikasi;
- peralatan khusus.
Apa itu SN tipe tetap?
Semua stabilisator integral (termasuk dalamyang termasuk yang tetap) dibagi menjadi dua kelompok utama:
- Hybrid Low Drop Voltage Stabilizer (HID).
- Semiconductor microcircuits (ISN).
SN dari grup pertama dilakukan pada sirkuit terpadu dan elemen semikonduktor tanpa paket. Semua komponen sirkuit ditempatkan pada substrat dielektrik, di mana konduktor penghubung dan resistor ditambahkan dengan menerapkan film tebal atau tipis, serta elemen diskrit - resistansi variabel, kapasitor, dll.
Secara struktural, sirkuit mikro adalah perangkat lengkap, yang tegangan keluarannya tetap. Ini biasanya stabilisator dengan penurunan tegangan rendah 5 volt dan hingga 15 V. Sistem yang lebih kuat dibangun di atas transistor tanpa bingkai yang kuat dan sirkuit kontrol (daya rendah) berdasarkan film. Rangkaian ini dapat melewatkan arus hingga 5 amp.
ISN mikrosirkuit dilakukan pada satu chip, karena ukurannya kecil dan beratnya. Dibandingkan dengan sirkuit mikro sebelumnya, mereka lebih andal dan lebih murah untuk diproduksi, meskipun mereka lebih rendah daripada GISN dalam hal parameter.
SN Linier dengan tiga pin milik ISN. Jika Anda mengambil seri L78 atau L79 (untuk tegangan positif dan negatif), maka mereka dibagi menjadi sirkuit mikro dengan:
- Arus keluaran rendah sekitar 0,1 A (L78L).
- Arus rata-rata, sekitar 0,5A (L78M).
- Arus tinggi hingga 1,5 A (L78).
Prinsip Kerja Regulator Linier Dropout Rendahtegangan
Struktur stabilizer tipikal terdiri dari:
- Referensi tegangan.
- Konverter (penguat) sinyal kesalahan.
- Pembagi sinyal dan elemen pengatur dipasang pada dua resistor.
Karena nilai tegangan output secara langsung bergantung pada resistansi R1 dan R2, resistansi R1 dan R2 dibangun ke dalam sirkuit mikro dan diperoleh CH dengan tegangan output tetap.
Pengoperasian regulator tegangan putus-putus rendah didasarkan pada proses membandingkan tegangan referensi dengan tegangan keluaran. Bergantung pada tingkat perbedaan antara kedua indikator ini, penguat kesalahan bekerja pada gerbang transistor daya pada output, menutupi atau membuka transisinya. Dengan demikian, tingkat listrik aktual pada keluaran stabilizer akan sedikit berbeda dari nominal yang dinyatakan.
Juga di sirkuit ada sensor untuk perlindungan terhadap arus berlebih dan kelebihan beban. Di bawah pengaruh sensor-sensor ini, saluran transistor keluaran sepenuhnya diblokir, dan arus berhenti mengalir. Dalam mode shutdown, chip hanya mengkonsumsi 50 microamps.
Sirkuit Regulator Putus Sekolah Rendah
Rangkaian mikro stabilizer terintegrasi nyaman karena memiliki semua elemen yang diperlukan di dalamnya. Memasangnya di papan hanya membutuhkan penyertaan kapasitor filter. Yang terakhir dirancang untuk menghilangkan gangguan yang datang dari sumber dan beban saat ini, seperti yang terlihat pada gambar.
Mengenai CH seri 78xx dan menggunakan kapasitor tantalum atau shunt keramik untuk input dan output, kapasitansi yang terakhir harus berada dalam 2 uF (input) dan 1 uF (output) pada nilai tegangan dan arus yang diizinkan. Jika Anda menggunakan kapasitor aluminium, maka nilainya tidak boleh lebih rendah dari 10 mikrofarad. Hubungkan elemen sedekat mungkin ke pin sirkuit mikro.
Jika tidak ada penstabil tegangan dengan penurunan tegangan kecil dari peringkat yang diinginkan, Anda dapat meningkatkan peringkat CH dari yang lebih kecil ke yang lebih besar. Dengan menaikkan tingkat listrik di terminal umum, itu meningkat dengan jumlah yang sama pada beban, seperti yang ditunjukkan pada diagram.
Keuntungan dan kerugian dari regulator linier dan switching
Sirkuit aksi kontinu (SN) terintegrasi memiliki keuntungan sebagai berikut:
- Diwujudkan dalam satu paket kecil, yang memungkinkan mereka ditempatkan secara efisien di ruang kerja PCB.
- Tidak memerlukan instalasi elemen peraturan tambahan.
- Menyediakan stabilisasi parameter keluaran yang baik.
Kerugiannya termasuk efisiensi rendah, tidak melebihi 60%, terkait dengan penurunan tegangan pada elemen kontrol bawaan. Dengan daya sirkuit mikro yang tinggi, perlu menggunakan radiator pendingin kristal.
Mengganti regulator tegangan dengan penurunan kecil dianggap lebih produktiftegangan medan, yang efisiensinya kira-kira pada tingkat 85%. Ini dicapai karena mode operasi elemen pengatur, di mana arus melewatinya dalam bentuk pulsa.
Kelemahan rangkaian CH berdenyut meliputi:
- Kompleksitas desain skema.
- Adanya impuls noise.
- Stabilitas rendah dari parameter keluaran.
Beberapa Rangkaian Regulator Tegangan Linier
Selain penggunaan sirkuit mikro yang ditargetkan sebagai CH, dimungkinkan untuk memperluas cakupannya. Beberapa varian sirkuit tersebut berdasarkan sirkuit terintegrasi L7805.
Aktifkan stabilizer dalam mode paralel
Untuk meningkatkan arus beban, CH dihubungkan secara paralel satu sama lain. Untuk memastikan pengoperasian sirkuit seperti itu, resistor tambahan dengan nilai kecil dipasang di dalamnya antara beban dan output stabilizer.
Penstabil arus berbasis CH
Ada beban yang perlu dialiri arus konstan (stabil), misalnya rantai LED.
Skema untuk mengontrol kecepatan kipas di komputer
Regulator jenis ini dirancang sedemikian rupa sehingga ketika pertama kali dihidupkan, pendingin menerimasemua 12 V (untuk promosinya). Selanjutnya, pada akhir pengisian kapasitor C1 dengan resistor variabel R2, dimungkinkan untuk menyesuaikan nilai tegangan.
Kesimpulan
Saat merakit sirkuit menggunakan regulator tegangan do-it-yourself dengan penurunan tegangan rendah, penting untuk mempertimbangkan bahwa beberapa jenis sirkuit mikro (dibangun di atas transistor efek medan) tidak dapat disolder dengan besi solder biasa langsung dari jaringan 220 V tanpa membumikan casing. Listrik statis mereka dapat merusak elemen elektronik!
