142ен1 с регулировкой тока и напряжения

Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок

Множество радиолюбительских блоков питания (БП) выполнено на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и т.п. Нижний предел регулировки этих микросхем составляет 1,2. 1,3 В, но иногда необходимо напряжение 0,5. 1 В. Автор предлагает несколько технических решений БП на базе данных микросхем.

Интегральная микросхема (ИМС) КР142ЕН12А (рис.1) представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, который позволяет питать устройства током до 1,5 А в диапазоне напряжений 1,2. 37 В. Этот интегральный стабилизатор имеет термостабильную защиту по току и защиту выхода от короткого замыкания.


Рис.1. ИМС КР142ЕН12А

На основе ИМС КР142ЕН12А можно построить регулируемый блок питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) показана на рис.2. Выпрямленное входное напряжение подается с диодного моста на конденсатор С1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе. Теплоотводящий фланец DA1 электрически соединен с выводом 2, поэтому если DA1 и транзистор VD2 расположены на одном радиаторе, то их нужно изолировать друг от друга. В авторском варианте DA1 установлена на отдельном небольшом радиаторе, который гальванически не связан с радиатором и транзистором VT2.


Рис.2. Регулируемый БП на ИМС КР142ЕН12А

Мощность, рассеиваемая микросхемой с теплоотводом, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в измерительный элемент стабилизатора, и подбираются согласно формуле:
Uвых = Uвых.min ( 1 + R3/R5 ).

Для защиты от замыкания выходной цепи стабилизатора достаточно подключить параллельно резистору R3 электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ, а резистор R5 зашунтировать диодом КД521А. Расположение деталей некритично, но для хорошей температурной стабильности необходимо применить соответствующие типы резисторов. Их надо располагать как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения складывается из многих факторов и обычно не превышает 0,25% после прогрева.

После включения и прогрева устройства минимальное выходное напряжение 0 В устанавливают резистором Rдоб. Резисторы R2 (рис.2) и резистор Rдоб (рис.3) должны быть многооборотными подстроечными из серии СП5.


Рис.3. Схема включения Rдоб

В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1. 1,3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25. 30 В при токе в нагрузке 7,5/5/3 А соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А.

При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5 В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса.

Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения 0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1 %/В.

Читайте также:  Ремонт моторчика регулировки фар

На рис.4 показана схема БП для домашней лаборатории, позволяющая обойтись без транзисторов VT1 и VT2, показанных на рис.2. Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А применена микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с малым падением напряжения, позволяющий получить в нагрузке ток до 7,5 А.


Рис.4. Регулируемый БП на ИМС КР142ЕН22А

Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, Uвх=39 В, выходное напряжение на нагрузке Uвых=30 В, ток на нагрузке Iвых=5 А, тогда максимальная рассеиваемая микросхемой мощность на нагрузке составляет 45 Вт.

Если электролитический конденсатор С7 расположен на расстоянии более 155 мм и соединен с БП проводом сечением менее 1 мм, тогда на плате параллельно конденсатору С7, ближе к самой микросхеме, устанавливают дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ.

Емкость конденсатора фильтра С1 можно определить приближенно, из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для снижения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочный, либо металло-фольгированный с погрешностью не хуже 1 %. Резистор R7 того же типа, что и R8. Если стабилитрона КС113А в наличии нет, можно применить узел, показанный на рис.3. Схемное решение защиты, приведенное в [2], автора вполне устраивает, так как работает безотказно и проверено на практике. Можно использовать любые схемные решения защиты БП, например предложенные в [3]. В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К1.1, закорачивая резистор R7, и напряжение на выходе БП становится равным 0 В.


Рис.5. Печатная плата БП и расположение элементов

Конденсатор С1 типа К50-24 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФх50 В. Можно применить импортный аналог конденсатора типа К50-6 емкостью 10000 мкФх50 В. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к плате, а проводники, соединяющие его с платой, должны быть как можно короче. Конденсатор С7 производства Weston емкостью 1000 мкФх50 В. Конденсатор С8 на схеме не показан, но отверстия на печатной плате под него есть. Можно применить конденсатор номиналом 0,01. 0,1 мкФ на напряжение не менее 10. 15 В.


Рис.6. Внешний вид БП

Диоды VD1-VD4 представляют собой импортную диодную микросборку RS602, рассчитанную на максимальный ток 6 А (рис.4). В схеме защиты БП применено реле РЭС10 (паспорт РС4524302). В авторском варианте применен резистор R7 типа СПП-ЗА с разбросом параметров не более 5%. Резистор R8 (рис.4) должен иметь разброс от заданного номинала не более 1 %.

Блок питания обычно настройки не требует и начинает работать сразу после сборки. После прогрева блока резистором R6 (рис.4) или резистором Rдоп (рис.3) выставляют 0 В при номинальной величине R7.

Диодную сборку RS602 можно заменить диодами, рассчитанными на ток не менее 10 А, например, КД203А, В, Д или КД210 А-Г (если не размещать диоды отдельно, придется переделать печатную плату). В качестве транзистора VT1 можно применить транзистор КТ361Г.

Источник

Стабилизаторы крен 142 — описание, характеристики и типовая схема

Трехвыводные стабилизаторы напряжения бывают фиксированные или регулируемые. Первые разработаны на конкретное выходное напряжение (в нашем случае 5 В). Вторые – регулируемые стабильники, которые позволяют установить необходимое напряжение в заявленных пределах.

Читайте также:  Муфта сцепления комбайна енисей регулировка

Если вам не нужно ограничивать выходные параметры или настраивать сигнал на нестандартные параметры, то обратите внимание на стабилизатор с фиксированным напряжением КРЕН 142, который позволит использовать меньше деталей и поэтому станет лучшим выбором.

Схема КРЕН 142

Как выбрать стабилизатор по току? Устройство должно быть выбрано с номиналом, довольно близким к значению максимально возможного тока в цепи. Если стабилизатор будет слегка загружен, то со стабильностью часто бывает не всё в порядке. Однако схема должна быть подобрана оптимально и полезно во всех смыслах. То есть номинальный ток с большим запасом тоже ни к чему, поскольку ток короткого замыкания будет также слишком большим для того, чтобы защитить цепь.

Типовая схема включения КР142ен5а

Стабилизатор серии КР142ен5а с постоянным положительным напряжением на выходе в 5 В имеет широкое применение в самых различных электронных приборах. Сфера его использования – в качестве источника питания для логических систем, аппаратов высокоточного воспроизведения и других радиоэлектронных приборов. Электрическая схема КР142ЕН5А показана на рисунке ниже.

Емкости С1, С2 играют корректирующую роль. С2 предназначена для сглаживания пульсации, а С1 – для защиты от вероятного высокочастотного возбуждения микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора рассчитан до 2 А.

Если добавить в схему вспомогательные детали можно преобразовать её в источник с регулированием напряжения. При удалённом расположении КРЕН 142 (с длиной соединительных проводов один метр и более) от фильтрующих конденсаторов выпрямителя, к его входу следует присоединить конденсатор. Для регулирования напряжения на выходе используется внешний делитель. Для правильной работы устройства потребуется применение дополнительного радиатора. Эти модели являются аналогами импортных регуляторов серии 78xx.

Цоколевка и схема включения

Микросхема КР142ен5а рассчитана на максимальный ток 5 А, и она может его обеспечить. Но превышение тока грозит выходом устройства из строя. Ниже приводится вариант включения микросхемы. Разрешается производить монтаж микросхемы два раза, демонтаж один раз.

Крепёж схемы к печатной плате выполняется методом распайки выводов корпуса, см. цоколевку микросхемы на рисунке.

Характеристики стабилизатора

Микросхема кр142ен5а представляет собой стабилизатор компенсационного типа с регулируемым выходным напряжением положительной полярности.

Предельные значения параметров режима эксплуатации и условий окружающей среды:

Источник

Микросхемные стабилизаторы напряжения с регулирующим транзистором в плюсовом проводе выходной цепи

Микросхемы серий 142ЕН1–142ЕН2, КР142ЕН1–КР142ЕН2

Эти микросхемы выполнены и конструктивно оформлены в корпусе типа 402.16–2 (16 выводов) рис. 31. Интегральную микросхему (ИС) можно установить на теплоотвод. Принципиальная схема ИС и основная ее схема включения показаны на рис. 32, а и рис. 32, б [1].

Принципиальная электрическая схема содержит следующие функциональные узлы:

Рис. 31

· источник опорного напряжения Uоп = 2,4 В ± 15 % (элементы VT1, VD1, VT2, R1, R2, VD2);

· регулирующее устройство (РУ) ( элементы VT7, VT8) ;

· схему выключения стабилизатора внешним сигналом (элементы VT9, VD3, R4);

· транзистор защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий (элемент VT6).

Назначение выводов: 2 – фильтр шума; 4 – второй вход; 6 – опорное напряжение; 8 – общий; 9 – выключатель; 10, 11, 14 – защита по току; 12 – регулировка выходного напряжения; 13 – выход; 16 – первый вход.

Читайте также:  Регулировка подачи топлива зил бычок

Зависимость максимально допустимой мощности, рассеиваемой микро-схемой с использованием дополнительного теплоотвода, от температуры кор-пуса приведена на рис. 33 [2].

Для нормального функционирования интегрального стабилизатора напряжения, а также для получения заданных выходных напряжений к мик-росхеме подключаются дополнительные элементы (рис.32,б). Сопротивления резисторов R1, R2 измерительного элемента выбираются из условия допустимого тока делителя (Iдел >1,5 мА) и обычно составляют R2 = (1,2 ¸ 1,6) кОм, R1 = 22 кОм. С помощью конденсаторов C1 и Сн – обеспечивается работа микросхемы. Типовыми емкостями этих конденсаторов при низких уровнях Uвых 5 B емкости конденсаторов составляют – С1 > 100 пФ, Сн > 1 мкФ. В рассмотренной схеме резисторы R3, R4, R5 работают в цепях защиты. С помощью R4, R5 задается напряжение на базу транзистора защиты. Резистор R3 служит датчиком тока в схеме защиты от перегрузок по току. Сопротивления этих резисторов выбираются из следующих условий [3]

где Uэб VT9 = Uэб VT6 » 0,7 B; IVD2 » 0,3 мА, при этом R4 = 2 кОм = const.

Защита от перегрузок по току срабатывает при увеличении тока нагрузки Iвых.порог » 2,2Iвых.max. в этом случае приращение напряжения на резисторе R3 должно быть не менее 0,7 В. При этом транзистор защиты микросхемы открывается и шунтирует регулирующий транзистор. На рис. 34 представлены характеристики переключения узла защиты микросхемы при различных сопротивлениях резистора R3.

Принцип действия работы стабилизатора заключается в следующем.

Пусть возмущающие факторы ток Iн нагрузки и температура окружающей среды Тсреды. в рассматриваемый момент времени неизменные, а напряжение сети Uп увеличилось. В первый момент увеличится и напряжение на нагрузке. Это приведет к тому, что напряжение на резисторах делителя R1, R2 (рис.32) тоже возрастет. В результате этого повысится потенциал напряжения на резисторе R2 делителя, который связан с выводом 12 микросхемы DA1 и транзистор VT5 больше приоткроется. В результате ток коллектора этого транзистора увеличится, что приведет к уменьшению тока базы транзистора VT7 и он призакроется. Это приведет к тому, что тра-нзистор VT8 DA1 тоже призакроется. Сопротивление его перехода коллек-тор-эммитер VT8 увеличится, что приведет к увеличению падения напряже-ния на нем. Следовательно, напряжение на нагрузке останется неизменным.

Выключение стабилизатора внешним сигналом осуществляется электронным ключом через резистор, подсоединяемый к выводу 9. Сопротивление этого резистора выбирается из условия протекания в цепи управления тока 0,5 ¸ 1 мА. (Например, логического элемента с током импульса 2 ¸ 5 мА и напряжением 0,7 ¸ 1,0 B). На практике иногда возникает необходимость повышения выходных токов (т.е. токов больших, чем максимальный допустимый ток микросхемы). Для этой цели обычно подключается дополнительный мощный транзистор n–p–n или p–n–p типа (рис. 35, а и рис. 35, б).

Вместо транзисторов могут использованы транзисторные сборки. В этих схемах резистор R2 выбирается из условия

Основные электрические параметры регулируемых микросхем стабилизаторов напряжения приведены в табл. 1.

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки