微电路稳压器：保护节点。方案、说明

微电路稳压器：保护节点。无线电电子电气工程百科全书

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所提出的装置在不损害其技术特性的情况下可靠地保护微电路电压调节器。

无线电爱好者广泛使用 1 基于 KR142、KR1157、KR1158、78L、79L 系列三输出微电路的稳压器来构建电源 [1]。尽管这些微电路具有内置的电流和过热保护，但它们通常仍需要外部保护。事实是，在电流过载或负载短路的紧急情况下，这些微电路进入输出电流限制模式。但在这种情况下，输入电压的很大一部分被施加到微电路，因此它开始升温。虽然内置的热保护会降低输出电流，但在输入电压较大的情况下，微电路可能会过热并出现故障，特别是如果它安装在效率不足的散热器上或根本没有安装它时。是什么威胁了这种情况，很清楚没有解释。在这里，一种设备很有用，它可以在某些极端操作模式下为稳定器微电路提供保护，从而提高其操作的可靠性。

所提出的装置与稳定器的方案如图 1 所示。 7309. 安全节点本身用点划线圈起来。它组装在两个具有不同导电类型通道的场开关晶体管上，包括在晶体管组件 IRF1 (VT0,05) 中。该组件的晶体管的主要参数是：开沟道电阻 - 0,1 ... 3,2 Ohm，最大漏极电流 - 4 ... 30 A，最大源漏电压 - 20 V，栅极 - 源极 - 1.4 V，总功耗 - XNUMX W。

微电路稳压器：保护节点。装置示意图
米。 1 装置示意图

保护装置控制稳压器的输出电压。如果它下降到某个水平以下，该设备将断开微电路与输入电压源的连接。几种典型的紧急情况是可能的。首先，这是负载短路，其中输出电压几乎降至零，导致保护装置跳闸。其次，这是一个高于微电路最大允许值的过载电流。这种情况下，微电路进入限流模式，输出电压下降，保护装置工作。第三，负载电流可能会显着增加，但不会达到微电路的最大输出电流。例如，负载电流从通常的 0,5 A 增加到 1,5 A。虽然这种模式对于微电路来说是正常的，但它仍然会发热更多。如果散热效率低下，外壳温度会升高，直至过高。然后热保护会降低输出电流，输出电压也会降低，结果保护装置将动作，关闭微电路的电源。

在器件开启的瞬间，电容C1放电，所有的输入电压都加到电阻R1上。晶体管 VT1.1 开路，直到该电容器充电。电压提供给 DA1 微电路的输入端，在其输出端出现标称输出电压，其中一部分从电阻分压器 R4R5 馈送到晶体管 VT1.2 的栅极。该晶体管打开，保持电容器 C1 放电，因此晶体管 VT1.1 将保持打开状态。

如果由于某种原因，稳压器的输出电压明显下降，则晶体管 VT1.2 将开始关闭，电容器 C1 将充电，晶体管 VT1.1 将关闭。这将进一步降低输出电压。由于正反馈的作用，该过程以晶体管VT1.1和VT1.2完全闭合而结束。闭合的晶体管 VT1.1 打开 DA1 芯片的输入电路，为其提供保护。在启动稳定器和延迟保护装置的操作时都需要电容器 C1，从而提高其抗噪能力。

要重新启动，您需要暂时关闭输入电压，直到电容器 C1 两端的电压由于通过电阻器 R2,5 放电而降低 3 ... 2 V。之后，晶体管 VT1.1 将打开并向 DA1 芯片的输入端施加电压。输出电压将开始增加。当三极管VT1.2的栅源电压超过2,5V时，它就会开路。通过它的沟道和限流电阻R3，电容C1最终被放电。 HL1 LED 将亮起 - 表示稳压器输出电压存在，因此正常运行。

结构和细节

该设备安装在由双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2）。组装好的板子如图所示。 3. 板子背面的贴膜作为普通线使用。电线穿过电路板的孔，标有星号，连接两侧的印刷导体。 DA1芯片的引脚3和1焊接到印刷导体上，引脚2穿过孔并焊接到反面的公共线箔上。如果 DA1 芯片安装在散热器上，则板子也放在芯片旁边。

微电路稳压器：保护节点。设备电路板
米。 2 设备电路板

所提出的保护装置可应用于任何具有三个输出的稳压器微电路。如果微电路的整体输出是平均的，则印刷电路板的导体图案是合适的，没有变化。否则，将需要稍作修改。

建议的设备也适用于保护可调稳压器（LM317 系列和类似产品），但在这种情况下，还需要更改印刷电路板导体的图案，以便安装电阻分压器，并且可能，其他一些元素[1，图。 3]。

微电路稳压器：保护节点。设备外观
米。 3 设备外观

该器件可以使用固定电阻器 P1-4、MLT、S2-33、电容器 K50-35 或类似器件。电容器C1和C2的额定电压必须比最大输入电压和C20-输出电压至少高3%。 LED HL1 可以是额定电流为 5 ... 20 mA 的任何可见辐射。

除了晶体管组件 IRF7309 (VT1)，您可以使用具有绝缘栅和相应导电类型的感应通道的单独场效应晶体管 [2]。替代VT1.1的晶体管必须在最大负载电流下承受微电路的输入电流，其最大漏-源极和栅极-源极电压必须大于最大输入电压。对于替代VT1.2的晶体管，最大漏源电压必须大于最大输入。

设立

如有必要，调整归结为选择电容器 C1 的电容，以便稳定器或负载中的瞬态发生比通过电阻器 R1 对电容器充电更快。电阻器 R2 的电阻值从几百千欧到 1 MΩ 选择，以确保电容器 C1 的初始放电的可接受持续时间 - 在触发保护后必须关闭输入电压的最短时间。选择电阻器 R4，以便器件在稳压器输出电压下降 1 ... 3 V 时工作。在低输出电压 (3 ... 6 V) 的情况下，可以通过取消电阻器 R4、R5 并安装跳线代替 R5。但在这种情况下，保护器件要等到输出电压降至约 2,5 V 后才会起作用，因为正是在该栅源电压下，VT1.2 场效应晶体管开始闭合。因此，在较高的输出电压 (9 ... 12 V) 下，仍然建议安装这些电阻器。

电阻器 R3 将电容器 C1 通过晶体管 VT1.2 的沟道的放电电流限制在可接受的值。必要时设置电阻 R6 和 LED HL1。选择电阻器R6的阻值，以便获得LED HL1辐射所需的亮度，而不会超过通过它的最大允许电流。

对于负极性的稳压器（在 79L 系列和类似的微电路上），您应该交换场效应晶体管 VT1.1 和 VT1.2，并更改打开所有电容器和 HL1 LED 的极性。 PCB 导体的图案也必须改变。

考虑到纹波，输入电压不应超过 20 V。总而言之，应该注意的是，建议的设备不会使您免受所有可能的紧急情况的影响，但它会显着提高微电路稳压器的可靠性。

文学

Biryukov S. 广泛应用的微电路稳定器。 - 电台，1999 年，第 2 期，第 69 页。 71-XNUMX。
来自 International Rectifier 的强大场效应开关晶体管。 - 广播，2001 年，第 5 期，第 45 页。 XNUMX.

作者：I. Nechaev，库尔斯克；出版：radioradar.net

查看其他文章 部分浪涌保护器.

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