Stabilisateur avec une petite chute de tension minimale, 5-10/5 volts. Schéma, description

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Stabilisateur avec une petite chute de tension minimale, 5-10/5 volts. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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L'un des paramètres importants des stabilisateurs de tension série (y compris ceux à microcircuit) est la tension minimale admissible entre l'entrée et la sortie du stabilisateur ΔUmin au courant de charge maximal. Il montre à quelle différence minimale entre les tensions d'entrée Uin et de sortie Uout tous les paramètres du stabilisateur se trouvent dans la plage normale. Malheureusement, tous les radioamateurs n'y prêtent pas attention, ils ne s'intéressent généralement qu'à la tension de sortie et au courant de sortie maximal. Parallèlement, ce paramètre a un impact significatif à la fois sur la qualité de la tension de sortie et sur l'efficacité du stabilisateur.

Par exemple, les stabilisateurs de microcircuits largement utilisés de la série LM78xx (xx est un nombre égal à la tension de stabilisation en volts) ont la tension minimale admissible ΔUmin = 2 V à un courant de 1 A. En pratique, cela signifie que pour un stabilisateur sur le microcircuit LM7805 (U, = 5 V) la tension U doit être d'au moins 7 V. Si l'amplitude d'ondulation à la sortie du redresseur atteint 1 V, alors la valeur de Uin min augmente jusqu'à 8 V, et compte tenu de l'instabilité de la tension secteur à ± 10 %, elle augmente jusqu'à 8,8 V. En conséquence, l'efficacité du stabilisateur ne dépassera pas 57 % et avec un courant de sortie important, le microcircuit deviendra très chaud.

Une solution possible est l'utilisation de stabilisateurs de microcircuit dits à faible chute de tension (avec faible chute de tension), par exemple la série KR1158ENxx (ΔUmin \u0,6d 0,5 V à un courant de 1084 A) ou LM1,3 (ΔUmin \u5d XNUMX V à un courant de XNUMX A ). Mais des valeurs de U encore plus basses peuvent être obtenues si un puissant transistor à effet de champ est utilisé comme élément de régulation. c'est d'un tel dispositif qui sera discuté plus loin.

Le schéma du stabilisateur proposé est illustré à la Fig. 1.

(cliquez pour agrandir)

Le transistor à effet de champ VT1 est inclus dans la ligne d'alimentation positive. L'utilisation d'un dispositif à canal N est due aux résultats de tests effectués par l'auteur : il s'est avéré que de tels transistors sont moins sujets à l'auto-excitation et, en règle générale, leur résistance à canal ouvert est inférieure à celle de ceux à canal P. Contrôle le transistor VT1, régulateur de tension parallèle DA1. Pour que le transistor à effet de champ s'ouvre, la tension à sa grille doit être d'au moins 2,5 V supérieure à celle à la source. Par conséquent, une source supplémentaire est nécessaire avec une tension de sortie qui dépasse la tension au drain du transistor à effet de champ exactement de cette valeur.

Une telle source - un convertisseur élévateur de tension - est assemblée sur une puce DD1. Éléments logiques DD1.1, DD1.2 utilisés dans le générateur d'impulsions avec un taux de répétition d'environ 30 kHz, DD1.3, DD1.4 - tampon ; les diodes VD1, VD2 et les condensateurs C3, C4 forment un redresseur doubleur de tension, la résistance R2 et le condensateur C5 forment un filtre de lissage.

Les condensateurs C6, C7 assurent un fonctionnement stable de l'appareil. La tension de sortie (sa valeur minimale est de 2,5 V) est définie par une résistance d'ajustement R4.

Des tests en laboratoire de la configuration de l'appareil ont montré qu'avec un courant de charge de 3 A et une diminution de la tension d'entrée de 7 à 5,05 V, la sortie diminue de 5 à 4,95 V. En d'autres termes, au courant spécifié, la chute de tension minimale ne dépasse pas 0,1 V. Cela vous permet d'utiliser plus pleinement les capacités de la source d'alimentation primaire (redresseur) et d'augmenter l'efficacité du stabilisateur de tension.

Les détails de l'appareil sont montés sur un circuit imprimé (Fig. 2) constitué d'une feuille de fibre de verre unilatérale d'une épaisseur de 1x5x2 mm.

Stabilisateur avec une petite chute de tension minimale, 5-10/5 volts

Résistances fixes - P1-4, MLT, trimmer - SPZ-19a, condensateurs C2, C6 C7 - céramique K10-17, le reste - oxyde importé, par exemple, la série TK de Jamicon. Dans un stabilisateur avec une tension de sortie de 3.6 V, il convient d'utiliser un transistor à effet de champ avec une tension d'ouverture ne dépassant pas 2,5 V. Pour de tels transistors d'International Rectifier, la lettre L est généralement présente dans le marquage. courant supérieur à 1,5 ... 2 A, il est nécessaire utiliser un transistor avec une résistance à canal ouvert ne dépassant pas 0,02 ... 0,03 Ohm.

Pour éviter la surchauffe, le transistor à effet de champ est fixé sur un dissipateur thermique et une carte peut y être collée à travers un joint isolant. L'apparence de la planche montée est illustrée à la fig. 3.

Stabilisateur avec une petite chute de tension minimale, 5-10/5 volts

La tension de sortie du stabilisateur peut être augmentée, mais il ne faut pas oublier que la tension d'alimentation maximale du microcircuit K561LA7 est de 15 V et que la valeur limite de la tension grille-source du transistor à effet de champ ne dépasse pas dans la plupart des cas 20 V. Par conséquent, dans un tel cas, un convertisseur élévateur monté selon un circuit différent (sur une base d'élément qui permet une tension d'alimentation plus élevée), et limiter la tension à la grille du transistor à effet de champ en connectant une diode Zener en parallèle avec le condensateur C5 avec la tension de stabilisation appropriée.

Si le stabilisateur est censé être intégré à une source d'alimentation avec un transformateur abaisseur, alors le convertisseur de tension (microcircuit DD1, diodes VD1, VD2, résistance R1 et condensateurs C2, C3) peut être exclu, et le redresseur "principal" sur le pont de diodes VD5 (Fig. 4) peut être complété par une tension double sur les diodes VD3, VD4 et le condensateur C9 (la numérotation des éléments continue ce qui a été commencé sur la Fig. 1).

Stabilisateur avec une petite chute de tension minimale, 5-10/5 volts

Auteur : I. Nechaev, Moscou

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