一个简单的关键电压调节器。方案、说明

一个简单的按键电压调节器。无线电电子电气工程百科全书

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在数字微电路上制造的电子设备对电源电压的稳定性和纹波水平没有过高的要求。因此，最简单的关键稳压器可以成功地用于为此类设备供电。与连续稳定器相比，它们具有更高的效率、更小的尺寸和更小的重量。按键稳定器的正确设计可以让您避免高频干扰渗透到受电设备中。

图上。图1显示了一个简单的按键稳定器的示意图。凭借高能量性能，输出电压的质量允许您将在 K130、K133、K134、K156、K156、K561 系列等数字微电路上制作的设备连接到稳定器。

图1（点击放大）

主要技术特点
输入电压，V 15 25 ...
输出电压，V 5
最大负载电流，A 4
负载电流下的输出电压纹波
在整个电源电压范围内为 4 A，mV，不超过 50
效率，％。没有更糟 60
输入电压 20 V、负载电流 3 A、kHz 时的工作频率 20

当电源电压施加到器件的输入端时，复合晶体管 VT2、VT3 的基极电路中会出现电流，结果它会断开。 R3C2 电路提供了该电流发生的脉冲性质，这有助于强制打开复合晶体管。打开后，越来越大的电流开始流过电感L1，为储能电容C3、C4充电。当这些电容器上的电压达到一定水平 U1 时，晶体管 VT4 和 VT1 打开。它们中的最后一个饱和，将在闭合极性中充电的电容器 C2 连接到晶体管 VT2 的发射极结。这有助于复合晶体管的快速闭合。

电感L1中的电流无法立即中断，因此，在晶体管VT2、VT3截止后，二极管VD1打开，从而闭合通过电感L1的电流电路。在此期间，电感中的电流减小，从等于负载电流的那一刻起，电容器C3、C4两端的电压也开始减小。当U2达到一定值时，晶体管VT4和VT1截止，VT2和VT3截止，电感L1中的电流再次开始增加，二极管VD1截止。

当电感L3中的电流等于负载电流时，电容C4、C1上的电压继续下降到From值；储能电容上的电压值之比如下：U3

图上。图 2 显示了设备的主要特性。可以看出（图 2，a），对于这种简单的稳定器，接近负载电流最佳值的效率非常高。值得注意的是，随着负载电流从最小值增加，效率会增加。这是因为复合晶体管VT2、VT3的控制电流几乎保持恒定。晶体管 VT3 和二极管 VD1 消耗的功率可以忽略不计。这使您无需为强大的元件使用散热器即可获得显着的负载电流。但是，在负载电流超过 3,5 A 的长期运行期间，必须将这些元件安装在散热器上。

简易钥匙稳压器
Ris.2

负载特性（图 2，b）显示了设备的稳定能力。需要注意的是，在负载电流超过 2A 时，输出电压的下降主要是由于电感器 L2 的有源电阻两端的电压降造成的。

图上。图 3 给出了稳压器在不同负载电流和电容容量 Sat 的冲击负载下测试时的输出电压波形图。瞬态过程伴随着不超过0,4 V的输出电压浪涌。这种情况对稳压器的范围施加了一些限制。可以通过增加电容器 C6 的电容或完全放弃 L2C6 滤波器并显着增加存储电容器 C3、C4 的电容（8 ... 10 倍）来改善瞬态过程的类型。第二种选择更合适，因为过渡过程的时间也会减少。

图3（点击放大）

该设备使用标准部件，除了扼流圈 L1 和 L2。它们是自制的，缠绕在塑料框架上，放置在由 M22NM 铁氧体制成的 B2000 铠装磁路中。扼流圈 L1 包含 18 匝一束 7 线 PEV-1 0,35。一个 0,8 毫米厚的垫圈被插入其磁路的杯子之间。电感绕组 L1 的有源电阻为 27 mΩ。扼流圈 L2 包含 9 匝一束 10 根电线 PEV-1 0,35。其杯之间的间隙为 0,2 mm，绕组的有源电阻为 13 mOhm。垫片可以由坚硬的耐热材料制成——textolite、云母、电纸板。固定磁路杯的螺钉必须由非磁性材料制成，例如黄铜。

电容器C1、C3、C4工作在大电流脉冲模式。对于这种模式，氧化物电容 K52-1 是最合适的。您可以尝试用 K53-1a、K50-24、K50-16 替换它们，以获得至少 15 V (C3、C4) 和 25 V (C1) 的电压。但这些电容的频率特性比K52-1差，因此需要将4-5个相同额定值的电容并联来收集相同的电容。晶体管VT2可以用任何字母索引的KT644、KT626代替。

在结构上，稳定器安装在印刷电路板上，一张图纸及其上的零件布置如图所示4. 安装稳压器时，建议将提供输入电压的线绞成软线，以免输入电流产生额外的高频脉冲噪声。

为了建立一个稳定器，将一个电阻为 5 ... 7 欧姆且功率为 10 瓦的负载电阻连接到其输出端。如果所有部件都处于良好状态，稳定器会立即开始工作。首先，通过选择电阻器 R7，设置标称输出电压。接下来，将负载电流增加到 3 A，并选择电容器 C5，设置这样的生成频率（大约 18 ... 20 kHz），在该频率下，电容器 C3、C4 上的高频电压浪涌最小。在此，调整被认为是完整的。

稳压器设计为在 5 V 的输出电压下工作，但是，通过增加电阻器 R8 的值并为工作频率选择新值，也可以将其增加到 10 ... 7 V。但是，在这种情况下，晶体管 VT3 消耗的功率也会增加，这将需要限制负载电流或增加散热器的尺寸。

精心组装和调谐的稳定器具有非常小的高频输出电压纹波，因此不需要采取额外的措施。如果它在很宽的温度范围内工作，则设置“离开”并且出现有利电压的高频浪涌，尽管微不足道。如果对输出电压的质量提出更高的要求，则需要在电容器C3、C4上并联几个总电容为6…3μF的KM-5b陶瓷电容器。此外，希望直接在受电设备的输入端提供相同的电容器，但它们的电容可以小 10 ... 20 倍。

如果需要避免高频干扰传播到稳定器的输入电路中，则必须通过 L 形 LC 滤波器进行馈电。线圈必须具有 5 ... 10 μH 的电感和至少 2 A 的饱和电流（最好将其绕在闭合磁路上）。电容器是陶瓷的，容量为 1 ... 2,2 微法拉（例如，KM-6b）。

由于器件在运行过程中，某些元件会发热至 90 ... 100°C，建议将板子垂直放置，并采取措施防止 VD2 稳压二极管发热，否则输出电压会降低。

作者：A. Mironov，Lyubertsy，莫斯科地区；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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