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无线电电子与电气工程百科全书 MC34165P 芯片上的开关稳压器。 无线电电子电气工程百科全书
由于输入和输出直流电压之间存在较大差异，建议使用开关稳压器，在这种情况下，与线性稳压器相比，开关稳压器可提供更高的效率。 使用用于这些目的的专用微电路，可以显着简化开关稳定器的开发、组装和调整。 引起读者注意的摩托罗拉微电路上的稳定器在高达 1,2 A 的负载电流下提供 15 至 1 V 的可调输出电压。 如果有较高电压的直流或交流电压源，例如旧打印机、扫描仪、台式会计计算器的电源，可以在MC34165P集成电路上制作开关稳压器，使输入的直流电压升高至 65 V。在该芯片上，您可以组装降压、升压和逆变直流电压转换器（所谓的 DC-DC 转换器）。 其功能与较为知名的低功耗微电路MC34063、MC33063系列类似，但它允许更高的负载电流和更高的输入电压。
采用MC34165P芯片组装的降压直流稳压器电路如图1所示。 8. 该稳定器是通用设备，设计用于 42 ... 8 V 输入交流电压或恒定 60 ... 1,2.15 V，并在负载电流为 1 V 时提供 XNUMX V 输出电压高达 XNUMX A。此输出电压范围最常用于为各种低功耗工业和业余无线电设计供电。 最小输入直流或交流电压必须比指定输出电压高大约四伏或更多。 聚合物自恢复保险丝 FU1、FU2 可在稳定器发生故障时保护输入电压源免受过载影响。 二极管 VD1 保护稳定器免受输入电压极性错误的影响。 二极管电桥VD2对交流电压进行整流。 电容器C6平滑整流电压的纹波。 LED HL1 发出蓝色光表示存在输入电压。 DA1芯片按照降压稳压电路连接，接近标准。 稳定器的输出电压取决于电阻器R5和R3的阻值比。 可变电阻R5的设定阻值越大，输出电压越高。 该器件的最大输出电压选择为 15V，但您可以将稳压器调整为不同的、更高或更低的值。 电阻器R2是电流传感器，用于DA1微电路的保护单元的操作。 DA1芯片内部振荡器的频率取决于电容C8的电容值，如图所示，其值约等于60kHz。 电阻器 R4 和二极管 VD3 降低了微电路损坏的可能性。 扼流圈 L1 - 存储。 稳压器输出电压纹波由电容器 C9 平滑。 稳定电压通过两级LC滤波器L2C12-C14L3C15-C17提供给电源的输出。 为了提高工作可靠性，串联了相对低压的电容器C10-C13和C15、C16。 当稳定器的输出电压超过2V时，LED HL2开始点亮。当稳定器的输出电压降低或电源关闭时，电阻R7对电容器C9-C17进行放电。 额定稳定电压为5V的VD20齐纳二极管可以在稳定器发生故障时保护一些连接的负载免受损坏。 输入直流电压45V，输出直流15V，空载时，稳定器自身消耗电流不超过21mA。 当输入电压为42V、输出电压为9V、负载电流为1A时，稳定器从源极消耗的电流约为0,28A，对应效率为76%。 输入电压42V、输出电压5V、负载电流1A时，稳定器消耗电流约0,19A，效率约62%。 作为比较，传统线性稳定器在第一种情况下的效率约为 27%，而在第二种情况下仅为 13%。 在这种情况下，控制元件（晶体管）需要安装在具有大冷却表面积的令人印象深刻的散热器上。 在负载电流为5A时，稳定器输出端的纹波和噪声电压幅度小于1mV。
大多数稳压器部件都位于尺寸为 130x45 毫米的电路板上。 整个结构放置在一个尺寸为 155x57 mm 的金属外壳中，并带有塑料插件（图 2）。 9、机身金属部分贴有装饰性自粘仿木膜。 外壳电连接至共用电线。 外壳与公共导线的连接点是电容器C5的负极端子；通往可变电阻器RXNUMX的导线的屏蔽编织层也连接到同一点。 该电线的长度应尽可能短。 器件中的电阻器可用于任何通用用途，例如 MLT、C1-4、C1-14、C2-23。 可变电阻器-SP4-1、SP4-3、SP3-9、SP3-33-32，其金属壳屏连接到公共线。 氧化物电容器——国产K50-68、K50-35的低矮进口同类产品。 电容器C1-C5、C7是额定电压至少100V的小型薄膜电容器。电容器C8是具有低TKE的薄膜或陶瓷电容器。 用于表面安装的陶瓷电容器 C10-C13、C15、C16。 它们焊接在相应氧化物电容器的引线下。 合适的电容容量为2,2uF，根据“电容越大越好”的原则，这些电容的尺寸越大越好。 电容器C18是一个小型表面贴装钽电容器，它安装在输出连接器内部（图1图中未示出连接器）。 二极管电桥D2SB60可用KBP02-KBP10、RS203-RS207、RC203-RC207替代。 可以使用 1N4003-1N4002、UF1-UF4007、KD4002B、KD4007A、KD243A 中的任何一个来代替 247N257 二极管。 二极管 1N5402 可以用 1N5402-1N5408 或 KD226、KD257、KD411、KD213 系列替换。 高速二极管MR852可以替换为MR851-MR856、SRP300B-SRP300K、UF5402-UF5408；该设计中的其他二极管，包括VD2桥，也可以替换为相同的器件。 代替齐纳二极管 1 N5357，可以使用两个更强大的 1.5KE10CA 或串联一个 D816A。 可以使用任何LED，优选具有增加的发光效率，例如来自KIPD21、KIPD40、KIPD66、L-1513S系列的LED。 自恢复熔断器 FU1、FU2 - 工作电压为 60 或 250 V 的任何熔断器，例如 LP60-110。 在调试设备中，可以安装传统的熔断器。 MC34165P 芯片可替换为 MC33165P，从而允许在更宽的温度范围内运行。 使用BF胶将硬铝或铜散热器粘合到微电路上，其冷却表面积应足够大，以便在稳压器的所有工作模式下微电路外壳的温度不会升至60°C以上。 如果您将最大输入直流电压限制为 40 V 或 28 V AC，则可以使用 MC33163P 或 MC34163P 芯片，它们允许高达 3 A 的负载电流。如果上述芯片不可用，您可以使用LM2575HV-ADJ 或 LM2576HV-ADJ。 在使用这些微电路的情况下，器件电路略有改变（图3显示了不同的部分），电阻器R4的阻值增加到1 kOhm，电阻器R2不安装，并使用具有操作功能的自复位保险丝。电压为3V，电流为15.60mA，与电感L900串联，例如LP60-090。
需要说明的是，通过这样的替换，无需重新计算或选择电阻R3、R5。 为了稳定器微电路稳定可靠的工作，公共线大电流和信号电路的正确接线极为重要。 对于电容器C6的负极端子，单独的印刷导体或导线连接至元件C8、C9、VD4、DA3微电路的端子5-12、13、1的相应端子。 为了最大限度地减少稳定器输出端的纹波和噪声，电容器 C14、C17 的负极端子串联连接到 C9 的负极端子，如图所示。 从 DA2 芯片相应引脚到电阻器 R1 的印刷导线或导线的总长度应不超过 6 厘米，包括该电阻器引脚的长度。 可变电阻的屏蔽线必须远离电感L1。 工业上，电感器 L1 用于显像管计算机监视器的光栅校正单元。 绕制在外径13、高度20mm的H形铁氧体磁芯上。 建议在金属屏蔽中使用屏蔽扼流圈。 对于自制L1电感，可以使用由2NM铁氧体制成的Kz20x9x3000环形磁路，由180芯直径为24 ... 0,15的绕组线在其周围缠绕0,18匝自制利兹线。毫米。 绕制前，在环内锯开0,5.1毫米的无磁间隙，填充环氧树脂或热熔胶，磁路本身用漆布或拉夫桑薄膜包裹。 在绕组各层之间还铺设一层由薄漆布或拉夫桑薄膜制成的绝缘层。 电感器L2、L3可任意设计，只要其设计工作电流至少为1A且绕组电阻不大于0,1欧姆即可。 您还可以使用光栅校正单元的扼流圈或计算机显示器、旧进口电视和其他无线电设备电源的滤波器来代替它们。 建议在输入电压降低至 20...25 V 时检查功能并调整稳定器，将设备连接到具有输出电流限制单元的电源。 如果在这样的条件下测试成功，则在约40V和约60V的输入电压下顺序测试稳定器。如果输入电压超过40V，则非常不希望测试稳定器的负载电路中的过载和短路抵抗能力。 如果你想基于此稳压器制作一个功能齐全的网络电源，可以配备降压变压器，例如TP115-14、TP115-15。 如果制作一个稳定器为特定设备供电，例如MP3播放器，或者使用稳定器作为手机充电器，可以不用可变电阻R5，而是设置一个恒定的所需电阻（约1,3 kOhm）输出电压为 5 V）。 作者：A. Butov
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