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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Stabilizzatori di tensione a bassa tensione sul chip KR142EN19
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione Nonostante siano ora comparsi microcircuiti stabilizzatori di tensione a bassa caduta di tensione (3...5 V), ad esempio la serie LP29xx di National Semiconductor, essi non sono ancora molto diffusi, soprattutto tra i radioamatori. Ma ora gli stabilizzatori a bassa tensione stanno acquisendo particolare importanza. Quasi tutti i lettori audio sono alimentati a 3 V, anche molti chip radio moderni richiedono questa tensione, per non parlare dei microprocessori. I dispositivi portati all'attenzione dei lettori sono un tentativo di realizzare stabilizzatori simili a bassa tensione utilizzando elementi accessibili ed economici. Il circuito degli stabilizzatori di tensione per l'alimentazione di dispositivi con alimentazione a bassa tensione ha le sue peculiarità. Ad esempio, la più efficace è la protezione più semplice degli stabilizzatori limitando la corrente di carico massima a una bassa tensione di uscita. La caduta di tensione sul transistor del regolatore quando l'uscita è in cortocircuito differisce poco da quella operativa e il transistor si surriscalda leggermente. È molto importante che gli stabilizzatori a bassa tensione riducano la tensione minima tra ingresso e uscita, poiché ciò aumenta non solo l'efficienza dell'apparecchiatura, ma anche la sua affidabilità. Ad esempio, se si utilizza un microcircuito in uno stabilizzatore da tre volt con una caduta di tensione ai suoi capi di anche tre volt, il raddrizzatore che alimenta questo dispositivo dovrebbe fornire una tensione, tenendo conto delle ondulazioni, di circa 9 V. Se questa tensione, a causa di un guasto del microcircuito, raggiunge il carico, è molto probabile che fallisca fuori servizio. Per uno stabilizzatore con una caduta di tensione inferiore a 0,4 V, sarà sufficiente una tensione di ingresso di circa 5 V. Molto probabilmente un carico di tre volt resisterà a tale tensione. Fino a poco tempo fa c'era un problema: scegliere una sorgente di tensione di riferimento per uno stabilizzatore a bassa tensione: un diodo zener. In genere, i diodi Zener a bassa tensione hanno parametri molto bassi. Lo sviluppo di stabilizzatori a bassa tensione relativamente semplici, tenendo conto di tutto quanto sopra, consente il microcircuito KR142EN19 - un analogo integrato di un diodo zener a bassa tensione (microcircuito Yanushenko E. KR142EN19. - Radio, 1994, n. 4, p 45,46). Questo microcircuito è prodotto in una custodia di plastica con tre terminali: anodo (3), catodo (2) ed elettrodo di controllo (1). Quando la tensione sul suo elettrodo di controllo rispetto al catodo è inferiore a +2,5 V, la corrente anodica del microcircuito non supera 1,2 mA e dipende poco dalla tensione tra l'anodo e il catodo del microcircuito. Non appena la tensione sull'elettrodo di controllo supera la soglia di +2,5 V, la corrente anodica del microcircuito aumenta bruscamente finché la tensione anodica non scende a 2,5 V. Il resistore collegato all'anodo deve limitare questa corrente a non più di 100 mA. La corrente dell'elettrodo di controllo è molto piccola: pochi microampere, e anche questa corrente dovrebbe essere limitata, poiché se aumenta troppo, la tensione all'anodo del microcircuito potrebbe aumentare. Il circuito di uno stabilizzatore di tensione a bassa tensione sul microcircuito KR142EN19 con un transistor di regolazione nel conduttore positivo è mostrato in Fig. 1. La caduta di tensione ai suoi capi non supera 0,4 V e il coefficiente di stabilizzazione è superiore a 600.
Quando la tensione sul motore del regolatore di tensione di uscita (resistore R7) aumenta a 2,5 V, il microcircuito DA1 si apre, provocando l'apertura del transistor VT1, la chiusura del transistor VT2 e quindi del transistor di regolazione VT3. Utilizzando il regolatore di tensione R7, è possibile impostare la tensione di uscita inferiore a 3 V indicata nello schema su circa 2,6 V, tuttavia, quando si accende lo stabilizzatore, soprattutto senza carico, un aumento a breve termine della tensione di uscita a 3 V è possibile Questo stabilizzatore può anche essere regolato su una tensione superiore a 5 V, ma in caso di cortocircuito verso il carico si surriscalderà notevolmente, poiché è protetto solo limitando la corrente di uscita, a seconda della resistenza del resistore R2. La corrente operativa massima aumenta al diminuire della sua potenza nominale. Se è necessario aumentare in modo significativo la corrente di uscita dello stabilizzatore, puoi provare a ridurre i valori dei resistori R1 e R2 dello stesso numero di volte e utilizzare transistor più potenti. Al posto di VT1, è consentito utilizzare un transistor della serie KT626 e VT2 - KT630. Possiamo sostituire il transistor KT814A (VT3) con qualsiasi serie KT816, KT837 con il coefficiente di trasferimento della corrente di base massimo. Lo stabilizzatore non dovrebbe utilizzare follower dell'emettitore per aumentare la corrente di uscita. Ciò aumenta il tempo impiegato dal segnale per viaggiare attraverso il circuito di feedback e può portare a oscillazioni. Se si verifica la generazione, dovresti provare ad eliminarla aumentando la capacità dei condensatori C1 e C2, nonché collegando un condensatore con una capacità di diverse centinaia di picofarad tra l'anodo e l'elettrodo di controllo del microcircuito. Una variante dello stabilizzatore con un transistor di regolazione nel conduttore negativo è mostrata in Fig. 2.
Quando la tensione sull'elettrodo di controllo aumenta a +2,5 V rispetto al catodo, il microcircuito apre e chiude i transistor VT1 e VT2. La corrente operativa massima viene impostata selezionando il resistore R2. I dispositivi descritti utilizzano divisori di tensione di uscita alquanto insoliti, a differenza di quelli tradizionali, quando un resistore variabile è collegato al braccio superiore del circuito. In questo caso, se il contatto nel circuito del motore a resistenza variabile è rotto, la tensione all'uscita degli stabilizzatori può solo diminuire, mentre quando si utilizza un partitore tradizionale, la tensione di uscita raggiunge un livello massimo, che può danneggiare il carico . In entrambi gli stabilizzatori sopra descritti, per ridurre la dipendenza della massima corrente operativa dalla temperatura, è utile garantire il contatto termico dei diodi VD1, VD2 con il dissipatore di calore del transistor di controllo. Se tali stabilizzatori vengono utilizzati come stabilizzatori, è utile includere quelli costanti in serie con resistori variabili (a ciascun terminale estremo). Le loro resistenze devono essere scelte in modo che i limiti di regolazione della tensione di uscita corrispondano a quelli indicati nei diagrammi. In assenza di tali resistori, gli stabilizzatori potrebbero uscire dalla modalità di stabilizzazione nelle posizioni estreme dei motori. Autore: S.Kanygin, Kharkov, Ucraina
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