具有低最小电压降的稳压器。方案、说明

具有低最小电压降的稳压器。无线电电子电气工程百科全书

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串联稳压器（包括微电路稳压器）的重要参数之一是最大负载电流下稳压器输入和输出之间的最小允许电压（ΔUmin）。它显示了输入 (Uin) 和输出 (Uout) 电压之间的最小差异，稳定器的所有参数都在正常范围内。不幸的是，并不是所有的无线电爱好者都关注它，通常他们只对输出电压和最大输出电流感兴趣。同时，这个参数对输出电压的质量和稳压器的效率都有很大的影响。

例如，对于广泛使用的 1_M78xx 系列微电路稳定器（xx 是一个等于以伏特为单位的稳定电压的数字），在电流为 2 A 时，最小允许电压为 dUmin = 1 V。实际上，这意味着对于稳定器在 LM7805 芯片上（Uout = 5 V），电压 Uin min 必须至少为 7 V。如果整流器输出的纹波幅度达到 1 V，则 Uin min 的值增加到 8 V，并考虑到考虑到市电电压在±10%的不稳定性，它会增加到8,8 V。结果，稳压器的效率不会超过57%，并且在输出电流很大的情况下，微电路会变得很热。

一种可能的出路是使用所谓的低压差（具有低压降）微电路稳定器，例如，KR1158ENxx 系列（ΔUmin \u0,6d 0,5 V，电流为 1084 A）或 LM1,3（Umin \u5d XNUMX V在 XNUMX A 的电流下）。但如果使用强大的场效应晶体管作为控制元件，则可以实现更低的 Umin 值。将进一步讨论这种设备。

具有小的最小电压降的稳定器
图。 1

所提出的稳定器的方案如图 1 所示。 1. 正电源线中包含场效应晶体管VT1。使用具有 n 沟道的器件是由于作者进行的测试结果：事实证明，这种晶体管不太容易自激，并且通常它们的开沟道电阻低于p沟道的。控制晶体管VT1并联稳压器DA2,5。为了使场效应晶体管打开，其栅极电压必须至少比源极电压高 XNUMX V。因此，需要一个额外的源，其输出电压恰好超过场效应晶体管漏极电压这个值。

这样的电源——升压转换器——组装在 DD1 芯片上。脉冲发生器中使用的逻辑元件 DD1.1，DD1.2，重复频率约为 30 kHz，DD1.3，DD1.4 - 缓冲器；二极管VD1、VD2和电容C3、C4构成倍压整流器，电阻R2和电容C5构成平滑滤波器。

电容 C6、C7 确保设备稳定运行。输出电压（其最小值为 2,5 V）由微调电阻 R4 设置。

器件布局的实验室测试表明，在负载电流为 3 A 且输入电压从 7 降低到 5,05 V 时，输出从 5 V 降低到 4,95 V。换句话说，在指定电流下，最小电压降ΔUmin 不超过 0,1 V。这可以让您更充分地利用主电源（整流器）的能力，并提高稳压器的效率。

具有小的最小电压降的稳定器
图。 2

该设备的细节安装在印刷电路板（图 2）上，采用单面箔玻璃纤维制成，厚度为 1,5 ... 2 mm。固定电阻 - P1-4，MLT，微调 - SPZ-19a，电容器 C2，C6，C7 - 陶瓷 K10-17，其余 - 氧化物进口，例如 Jamicon 的 TK 系列。在输出电压为 3 ... 6 V 的稳压器中，应使用开启电压不超过 2,5 V 的场效应晶体管。国际整流器公司的此类晶体管通常在标记中带有字母 L (参见“Radio”，2001 年，第 5 期，第 45 页中的参考表“强大的场开关晶体管公司 International Rectifier”。负载电流超过 1,5 ... 2 A 时，需要使用开路电阻不超过 0,02 ... 0,03 Ohm 的晶体管。

为避免过热，场效应晶体管固定在散热器上，可以通过绝缘垫片将电路板粘在上面。安装板的外观如图所示。 3.

具有小的最小电压降的稳定器
图。 3

稳压器的输出电压可以提高，但不要忘记K561LA7微电路的最大供电电压为15V，大多数情况下场效应管的栅源电压极限值不超过20 伏。

具有小的最小电压降的稳定器
图。 4

因此，在这种情况下，您应该使用根据不同方案组装的升压转换器（在允许更高电源电压的元件基础上），并通过连接齐纳二极管来限制场效应晶体管的栅极电压与具有适当稳定电压的电容器 C5 并联。如果稳压器应该内置在带有降压变压器的电源中，则可以排除电压转换器（DD1微电路，二极管VD1，VD2，电阻器R1和电容器C2，C3），而“主”整流器VD5 二极管桥（图 4）上的二极管 VD3、VD4 和电容器 C9 上的倍压器电压可以补充（元件编号继续图 1 中开始的部分）。

作者：I. Nechaev，莫斯科；出版：radioradar.net

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