Neue Möglichkeiten von Mikroschaltungs-Spannungsstabilisatoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Chipstabilisatoren finden sich zunehmend in Amateurfunkkonstruktionen. Ihre Fähigkeiten sind jedoch viel umfassender als die von Funkamateuren. In einigen Fällen kann der Stabilisator beispielsweise die Basis eines NF-Verstärkers, einer akustischen Sirene oder eines Modulators sein, in anderen Fällen die Basis eines leistungsstarken Stabilisators, der in den Netzwerkadapter integriert ist. Dies wird in den vorgeschlagenen Artikeln diskutiert.

UNGEWÖHNLICHE ANWENDUNG DES KR142EN12 CHIP

Integrierte Spannungsstabilisatoren der Serien KR142, KR1157, KR1168 und ähnlicher Serien, beschrieben im Artikel von S. Biryukov „Spannungsstabilisatoren für Mikroschaltungen mit breiter Anwendung"("Radio", 1999. Nr. 2, S. 69 - 71), werden erfolgreich bei der Konstruktion von linearen Spannungsstabilisatoren und Netzteilen eingesetzt. Unter Berücksichtigung der Merkmale einer Reihe solcher ICs ist eine Erweiterung möglich Dies gilt insbesondere für die verstellbaren Stabilisatoren KR142EN12A, KR142EN12B.

DC- oder AC-Verstärker. Wie Sie wissen, muss zum Ändern der Ausgangsspannung des Mikroschaltkreises KR142EN12A (KR142EN12B) eine einstellbare konstante Spannung an seinen Steuerausgang angelegt werden. Da der Steuerausgangsstrom 50 ... 100 μA beträgt und der Ausgangsstrom einen halben Berg Ampere erreicht, können wir sagen, dass die Stromverstärkung der Mikroschaltung mehrere Zehntausend beträgt und sie die Funktionen eines Stroms ausführen kann Verstärker. Das Schema eines solchen Verstärkers ist in Abb. dargestellt. 1. Aufgrund seiner Eigenschaften ähnelt es dem bekannten Emitterfolger.

Wenn ein Gleichstromverstärker benötigt wird, wird die Eingangsspannung direkt an den Steuerpin der Mikroschaltung angelegt. Gleichzeitig stellt sich an seinem Ausgang eine Spannung von 1.2 V mehr ein. Die maximale Eingangsspannung muss 3...3,5 V kleiner sein als die Versorgungsspannung.

Die Last R (Glühlampe, Elektromagnet usw.) wird direkt an den Ausgang der Mikroschaltung angeschlossen. Der maximale Laststrom wird durch den maximalen Strom der Mikroschaltung bestimmt. Bei Selbsterregung des Gerätes wird der Kondensator C3 eingebaut.

Um einen Wechselstromverstärker zu implementieren, müssen Sie die Kondensatoren C2, C3 einführen. Durch die Wahl des Widerstands R2 stellt sich am Ausgang eine konstante Spannung ein, die etwa der Hälfte der Versorgungsspannung entspricht. Der Wert des Widerstands R` ist so gewählt, dass durch ihn ein Strom fließt, der etwa doppelt so hoch ist wie der maximale Laststrom R.

Der Kondensator C4 muss eine solche Kapazität haben, dass er die Ströme der niedrigsten Frequenz des verstärkten Signals durchlässt. Experimente haben gezeigt, dass der Verstärker eine große Bandbreite hat – bis zu 200 kHz. Darüber hinaus arbeitete die Mikroschaltung bei aktiver Last ohne Kondensator C3 stabil.

Modulator. Der Strom durch den Steuerausgang der Mikroschaltung ist relativ stabil, sodass Sie durch den Anschluss einer Transistorkaskade daran einen Wechselspannungsverstärker mit hoher Verstärkung erhalten. Dadurch wird es möglich sein, einen relativ einfachen Modulator (Abb. 2) für einen kleinen tragbaren AM-Radiosender zu bauen. Seine Verstärkung ist so, dass bei Verwendung eines BM1-Elektretmikrofons mittlerer Empfindlichkeit die Amplitude der Wechselspannung am Ausgang der Mikroschaltung mehrere Volt beträgt. Und das reicht aus, um die Ausgangsstufe des Senders zu modulieren.

Durch die Wahl des Widerstands R3 wird am Ausgang der Mikroschaltung eine konstante Spannung eingestellt, die der halben Versorgungsspannung entspricht. Der Transistor muss ein Basisstromübertragungsverhältnis von mindestens 200 haben.

Verstärker 3H. Basierend auf dem oben beschriebenen Aufbau kann ein Ultraschallfrequenzwandler zusammengebaut werden (Abb. 3). Hier ist der dynamische Kopf BA1 direkt mit dem Ausgang der Mikroschaltung verbunden und wird ständig von Strom durchflossen.

Die Empfindlichkeit des Verstärkers ist recht hoch – wenn am Eingang ein Signal mit einer Spannung von 8 mV anliegt, beträgt die Ausgangsspannung 1 V. Ein dynamischer Kopf mit einer Schwingspule mit einem Widerstand von 10 – 16 Ohm oder mehr (bzw (mehrere niederohmige Reihenschaltungen) sollten an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen werden.

Die Versorgungsspannung kann höher sein – 9 ... 12 V, dann ist es jedoch erforderlich, dass der dynamische Kopf über die entsprechende Leistung verfügt. Darüber hinaus ist das Anlegen einer unstabilisierten Spannung zulässig, da die Stabilisierungswirkung der Mikroschaltung erhalten bleibt. Installieren Sie bei Bedarf einen Widerstand R' und einen Entkopplungskondensator C4, wie in Abb. 1 gezeigt.

starke Sirene. Sein Schema ist in Abb. dargestellt. 4. Ein Generator rechteckiger Audiofrequenzimpulse ist auf zwei Transistoren und einer Mikroschaltung aufgebaut, und als Emitter wird ein leistungsstarker dynamischer Kopf BA1 verwendet. Die Auswahl basiert auf der Erzielung maximaler Leistung bei der verfügbaren Versorgungsspannung. Es ist zu beachten, dass der maximale Strom durch die Mikroschaltung 1,5 A für KR142EN12A und 1 A für KR142EN12B nicht überschreiten sollte.

Der Transistor VT1 muss ein Stromübertragungsverhältnis von mindestens 30 und VT2 mindestens 100 haben.

Bei der Einrichtung einer Sirene kommt es darauf an, mit einem Abstimmwiderstand R4 eine stabile Generation einzustellen. Die Erzeugungsfrequenz wird durch Auswahl des Kondensators C2 geändert.

Schaltregler. Aufgrund der Fähigkeit der Mikroschaltung, im gepulsten Modus zu arbeiten, ist es möglich, darauf einen gepulsten Regler für die Drehzahl eines Gleichstrommotors oder die Helligkeit einer Glühlampe aufzubauen (Abb. 5).

Auf den Elementen DD1.1 und DD1.2 ist ein Master-Oszillator aufgebaut, der mit einer Frequenz von etwa 1 kHz arbeitet. Der variable Widerstand R1 verändert das Tastverhältnis der erzeugten Impulse (während sich die erzeugte Frequenz leicht ändert), die den Pufferelementen DD1.3 zugeführt werden. DD1.4 und von ihren Ausgängen zum Steuerausgang des DA1-Chips. Dadurch entstehen am Ausgang der Mikroschaltung starke Spannungsimpulse, deren Dauer durch den Widerstand R1 verändert werden kann. Je länger die Pulsdauer ist, desto schneller dreht sich die Achse des Elektromotors M1 bzw. desto größer ist die Helligkeit der Glühlampe EL1.

Die Diode VD3 schützt den DA1-Chip vor möglichen Spannungsspitzen beim Arbeiten mit einem Elektromotor. Wenn der Regler nur mit einer Glühlampe verwendet wird, wird die Diode nicht benötigt.

Die Versorgungsspannung in diesem Gerät muss 2 ... 2,5 V über der maximalen Spannung am Elektromotor oder der Glühlampe liegen.

Der Regler wurde in Verbindung mit einem kleinen Elektromotor DPM 30-N1-09 und einem Netzteil mit einer Spannung von 10 ... 11 V verwendet. Die Drehzahl der Motorwelle konnte von mehreren Umdrehungen pro Sekunde verändert werden auf das Maximum.

In allen beschriebenen Geräten ist der Einsatz von Polarkondensatoren der Serien K50, K52 zulässig. K53 und unpolar - Serien KLS, K10-17, K73. Trimmer oder variable Widerstände – SPO, SDR, SP4. Wenn der Chip mehr als 0,5 W Leistung verbraucht, muss er auf einem Kühlkörper platziert werden.

Spannungsregler-ICs mit geringer Leistung in Stromversorgungseinheiten

Bei der Entwicklung stabilisierter Stromversorgungen für verschiedene Geräte werden in der Regel Spannungsstabilisatoren mit Mikroschaltungen verwendet. Eine große Auswahl solcher Mikroschaltungen [1] bietet Designern eine große Auswahl, um einen Stabilisator mit den erforderlichen Parametern zu erstellen. In einigen Fällen eignen sich Mikroschaltungen mit geringer Leistung jedoch durchaus zum Aufbau relativ leistungsstarker Stabilisatoren. Ein Beispiel hierfür ist der Aufbau eines Spannungsreglers, der in einen Netzwerkadapter eingebaut ist.

Bekanntermaßen liefern solche Adapter, insbesondere importierte, in den meisten Fällen einen Ausgangsstrom von bis zu 0.5 A und enthalten keinen Spannungsstabilisator [2]. Wenn ein Stabilisator benötigt wird, um die „Qualität“ der gleichgerichteten Spannung zu verbessern, können Sie die in [1] angegebenen IC-Chips verwenden.

Heute sind die Mikroschaltungen der KR142-Serie am zugänglichsten. Um eine Ausgangsspannung von 9 V zu erhalten, wird üblicherweise KR142EN8A gewählt. KR142EN8G. Sie liefern jedoch Lastströme bis 1 ... 1.5 A mit einem noch höheren Kurzschlussstrom (SC). Aus diesem Grund kann es im Notfall zum Ausfall des Transformators und der Gleichrichterdioden des Adapters kommen.

Um dies zu vermeiden, benötigen Sie einen Stabilisator mit einem Laststrom von bis zu 0,5 A und einem Kurzschlussstrom von nicht mehr als 0,6 A. Es ist jedoch schwierig, Mikroschaltungen mit solchen Parametern und einer Ausgangsspannung von 9 V zu finden.

Es gibt einen Ausweg. Es ist notwendig, eine Mikroschaltung mit geringem Stromverbrauch zu verwenden und diese mit einem Transistor zu „versorgen“ (Abb. 1).

In einem solchen Gerät reicht bei einem Laststrom von mehr als 20 mA der Spannungsabfall am Widerstand R1 aus, um den Transistor VT1 zu öffnen. Der Strom fließt „unter Umgehung“ von DA1, die Ausgangsspannung wird durch seine Parameter bestimmt und der Laststrom kann den zulässigen Ausgangsstrom der Mikroschaltung um ein Vielfaches überschreiten. Der Kurzschlussstrom erreicht zwar 1 ... 1,5 A, was mit den oben genannten Konsequenzen verbunden ist.

Es ist nicht schwierig, den Kurzschlussstrom durch die Einführung eines weiteren Transistors (VT2 in Abb. 2) zu begrenzen. Dann arbeitet bei einem Laststrom von bis zu 20 mA nur noch DA1 und die Transistoren werden geschlossen. Wenn der Strom den angegebenen Wert überschreitet, öffnet der Transistor VT1 und der Strom fließt durch ihn. Sobald der Strom einen Wert von 400 ... 500 mA erreicht oder ein Kurzschluss im Lastkreis auftritt, entsteht am Widerstand R1 eine Spannung, die den Transistor VT2 öffnet. Jetzt beginnen beide Transistoren im Stromstabilisatormodus zu arbeiten.

Der Widerstand R1 legt den ungefähren Wert des Stabilisierungsstroms fest: lct = 0.6/R1. In diesem Fall beträgt der Kurzschlussstrom: lkz = lce + lkzms wobei lkzms der Strom K3 der Mikroschaltung ist.

In beiden Geräten handelt es sich bei den Transistoren VT1 um beliebige Transistoren der Serien KT814 und KT816. Der Transistor VT2 sollte eine niedrige Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung haben, daher ist es ratsam, zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen Transistoren KT208A-KT208M, KT209A-KT209M, KT3107A-KT3107I, KT3108A-KT3108V zu verwenden. Kondensator C1 ist der Adapterfilterkondensator.

Literatur

1. Biryukov S. Mikroschaltkreis-Spannungsstabilisatoren mit breiter Anwendung. - Radio. 1999. Nr. 2, S. 69-71.
2. Biryukov S. Netzwerkadapter. - Radio. 1998. Nr. 6. p. 66. 67.

Autor: I.Nechaev

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