Импульсный стабилизатор напряжения понижающий: Понижающий импульсный стабилизатор напряжения

Содержание

Импульсный стабилизатор напряжения - принцип действия

Линейные стабилизаторы имеют общий недостаток – это малый КПД и высокое выделение тепла. Мощные приборы, создающие нагрузочный ток в широких пределах имеют значительные габариты и вес. Чтобы компенсировать эти недостатки, разработаны и используются импульсные стабилизаторы.

Устройство, поддерживающее в постоянном виде напряжение на потребителе тока с помощью регулировки электронным элементом, действующим в режиме ключа. Импульсный стабилизатор напряжения, так же как и линейный существует последовательного и параллельного вида. Роль ключа в таких моделях исполняют транзисторы.

Так как действующая точка стабилизирующего устройства практически постоянно расположена в области отсечки или насыщения, проходя активную область, то в транзисторе выделяется немного тепла, следовательно, импульсный стабилизатор имеет высокий КПД.

Стабилизация осуществляется с помощью изменения продолжительности импульсов, а также управления их частотой. Вследствие этого различают частотно-импульсное, а другими словами широтное регулирование. Импульсные стабилизаторы функционируют в комбинированном импульсном режиме.

В устройствах стабилизации с регулированием широтно-импульсным частота импульсов имеет постоянную величину, а продолжительность действия импульсов является непостоянным значением. В приборах с регулированием частотно-импульсным продолжительность импульсов не изменяется, меняют только частоту.

На выходе устройства напряжение представлено в виде пульсаций, соответственно оно не годится для питания потребителя. Перед подачей питания на нагрузку потребителя, его нужно выровнять. Для этого на выходе импульсных стабилизаторов монтируют выравнивающие емкостные фильтры. Они бывают многозвенчатыми, Г-образными и другими.

Средняя величина напряжения, поданная на нагрузку, вычисляется по формуле:

  • Ти – продолжительность периода.
  • tи – продолжительность импульса.
  • Rн – значение сопротивления потребителя, Ом.
  • I(t) – значение тока, проходящего по нагрузке, ампер.

Ток может перестать протекать по фильтру к началу следующего импульса, в зависимости от индуктивности. В этом случае идет речь о режиме действия с переменным током. Ток также может дальше протекать, тогда имеют ввиду функционирование с постоянным током.

При повышенной чувствительности нагрузки к импульсам питания, выполняют режим постоянного тока, не смотря со значительными потерями в обмотке дросселя и проводах. Если размер импульсов на выходе прибора незначителен, то рекомендуется функционирование при переменном токе.

Принцип работы

В общем виде импульсный стабилизатор включает в себя импульсный преобразователь с устройством регулировки, генератор, выравнивающий фильтр, снижающий импульсы напряжения на выходе, сравнивающее устройство, подающее сигнал разности входного и выходного напряжения.

Схема основных частей стабилизатора напряжения показана на рисунке.

Напряжение на выходе прибора поступает на сравнивающее устройство с базовым напряжением. В результате получают пропорциональный сигнал. Его подают на генератор, предварительно усилив его.

При регулировании в генераторе разностный аналоговый сигнал модифицируют в пульсации с постоянной частотой и переменной продолжительностью. При регулировании частотно-импульсном продолжительность импульсов имеет постоянное значение. Она меняет частоту импульсов генератора в зависимости от свойств сигнала.

Образованные генератором управляющие импульсы проходят на элементы преобразователя. Транзистор регулировки действует в режиме ключа. Изменяя частоту или интервал импульсов генератора, есть возможность менять нагрузочное напряжение. Преобразователь модифицирует значение напряжения на выходе в зависимости от свойств управляющих импульсов. По теории в приборах с частотной и широтной регулировкой импульсы напряжения на потребителе могут отсутствовать.

При релейном принципе действия сигнал, который управляется стабилизатором, образуется с помощью триггера. При поступлении постоянного напряжения в прибор транзистор, работающий в качестве ключа, открыт, и повышает напряжение на выходе. сравнивающее устройство определяет сигнал разности, который достигнув некоторого верхнего предела, поменяет состояние триггера, и произойдет коммутация регулирующего транзистора на отсечку.

Напряжение на выходе станет уменьшаться. При падении напряжения до нижнего предела сравнивающее устройство определяет сигнал разности, переключающий снова триггер, и транзистор опять войдет в насыщение. Разность потенциалов на нагрузке прибора станет повышаться. Следовательно, при релейном виде стабилизации напряжение на выходе повышается, тем самым выравнивается. Предел срабатывания триггера настраивают с помощью корректировки амплитуды значения напряжения на сравнивающем устройстве.

Стабилизаторы релейного типа имеют повышенную скорость реакции, в отличие от приборов с частотным и широтным регулированием. Это является их преимуществом. В теории при релейном виде стабилизации на выходе прибора всегда будут импульсы. Это является их недостатком.

Повышающий стабилизатор

Импульсные повышающие стабилизаторы применяют вместе с нагрузками, разность потенциалов которых выше, чем напряжение на входе приборов. В стабилизаторе нет гальванической изоляции сети питания и нагрузки. Импортные повышающие стабилизаторы называются boost converter. Основные части такого прибора:

Транзистор вступает в насыщение, и ток проходит по цепи от положительного полюса по накопительному дросселю, транзистору. При этом накапливается энергия в магнитном поле дросселя. Нагрузочный ток может создать только разряд емкости С1.

Отключим выключающее напряжение с транзистора. При этом он вступит в положение отсечки, а следовательно на дросселе появится ЭДС самоиндукции. Оно будет коммутировано последовательно с напряжением входа, и подключено по диоду к потребителю. Ток пойдет по цепи от положительного полюса к дросселю, по диоду и нагрузке.

В этот момент магнитное поле индуктивного дросселя выдает энергию, а емкость С1 резервирует энергию для поддержки напряжения на потребителе после вхождения транзистора в режим насыщения. Дроссель является для резерва энергии и не работает в фильтре питания. При повторной подаче напряжения на транзистор, он откроется, и весь процесс пойдет заново.

Стабилизаторы с триггером Шмитта

Такой вид импульсного устройства имеет свои особенности наименьшим набором компонентов. Основную роль в конструкции играет триггер. В его состав входит компаратор. Основной задачей компаратора является сравнивание величины выходной разности потенциалов с наибольшим допустимым.

Принцип действия аппарата с триггером Шмитта состоит в том, что при увеличении наибольшего напряжения осуществляется коммутация триггера в позицию ноля с размыканием электронного ключа. В одно время разряжается дроссель. Когда напряжение доходит до наименьшего значения, то выполняется коммутация на единицу. Это обеспечивает замыкание ключа и прохождение тока на интергратор.

Такие приборы имеют отличия своей упрощенной схемой, но использовать их можно в особых случаях, так как импульсные стабилизаторы бывают только повышающими и понижающими.

Понижающий стабилизатор

Стабилизаторы импульсного типа, функционирующие с понижением напряжения, являются компактными и мощными приборами питания электрическим током. При этом они имеют низкую чувствительность к наводкам потребителя постоянным напряжением одного значения. Гальваническая изоляция выхода и входа в понижающих устройствах отсутствует. Импортные приборы получили название chopper. Выходное питание в таких устройствах постоянно находится меньше входного напряжения. Схема импульсного стабилизатора понижающего типа изображена на рисунке.

Подключим напряжение для управления истоком и затвором транзистора, который войдет в положение насыщения. По нему будет проходить ток по цепи от положительного полюса по выравнивающему дросселю и нагрузке. В прямом направлении ток по диоду не протекает.

Отключим управляющее напряжение, которое выключает ключевой транзистор. После этого он будет находиться в положении отсечки. ЭДС индукции выравнивающего дросселя будет преграждать путь для изменения тока, который пойдет по цепи через нагрузку от дросселя, по общему проводнику, диод, и опять придет на дроссель. Емкость С1 будет разряжаться и будет удерживать напряжение на выходе.

При подаче отпирающей разницы потенциалов между истоком и затвором транзистора, он перейдет в режим насыщения и вся цепочка вновь повторится.

Инвертирующий стабилизатор

Импульсные стабилизаторы инвертирующего типа используют для подключения потребителей с постоянным напряжением, полюсность которого имеет противоположное направление полюсности разности потенциалов на выходе устройства. Его значение  может быть выше сети питания, и ниже сети, в зависимости от настройки стабилизатора. Гальваническая изоляция сети питания и нагрузки отсутствует. Импортные приборы инвертирующего типа называются buck-boost converter. На выходе таких приборов напряжение всегда ниже.

Подключим управляющую разность потенциалов, которое откроет транзистор между истоком и затвором. Он откроется, и ток пойдет по цепи от плюса по транзистору, дросселю к минусу. При таком процессе дроссель резервирует энергию с помощью своего магнитного поля. Отключим разность потенциалов управления от ключа на транзисторе, он закроется. Ток пойдет от дросселя по нагрузке, диоду, и возвратится в первоначальное положение. Резервная энергия на конденсаторе и магнитном поле будет расходоваться для нагрузки. Снова подадим питание на транзистор к истоку и затвору. Транзистор опять станет насыщаться и процесс повторится.

Преимущества и недостатки

Как и все приборы, модульный импульсный стабилизатор не идеален. Поэтому ему присущи минусы и плюсы. Разберем основные из преимуществ:

  • Простое достижение выравнивания.
  • Плавное подключение.
  • Компактные размеры.
  • Устойчивость выходного напряжения.
  • Широкий интервал стабилизации.
  • Повышенный КПД.

Недостатки прибора:

  • Сложная конструкция.
  • Много специфических компонентов, снижающих надежность устройства.
  • Необходимость в использовании компенсирующих устройств мощности.
  • Сложность работ по ремонту.
  • Образование большого количества помех частоты.

Допустимая частота

Функционирование импульсного стабилизатора возможно при значительной частоте преобразования. Это является основной отличительной чертой от устройств, имеющих трансформатор сети. Увеличение этого параметра дает возможность получить наименьшие габариты.

Для большинства приборов интервал частот будет равен 20-80 килогерц. Но при выборе ШИМ и ключевых приборов необходимо учесть высокие гармоники токов. Верхняя граница параметра ограничена определенными требованиями, которые предъявляются к радиочастотным приборам.

7 схем импульсных стабилизаторов напряжения на транзисторах

Схемы самодельных импульсных DC-DC преобразователей напряжения на транзисторах, семь примеров.

Благодаря высокому КПД импульсные стабилизаторы напряжения получают в последнее время все более широкое распространение, хотя они, как правило, сложнее и содержат большее число элементов.

Поскольку в тепловую энергию преобразуется лишь малая доля подводимой к импульсному стабилизатору энергии, его выходные транзисторы меньше нагреваются, следовательно, за счет снижения площади теплоотводов снижаются масса и размеры устройства.

Ощутимым недостатком импульсных стабилизаторов является наличие на выходе высокочастотных пульсаций, что заметно сужает область их практического использования — чаще всего импульсные стабилизаторы используют для питания устройств на цифровых микросхемах.

Понижающий импульсный стабилизатор напряжения

Стабилизатор с выходным напряжением, меньшим входного, можно собрать на трех транзисторах (рис. 1), два из которых (VT1, VT2) образуют ключевой регулирующий элемент, а третий (ѴТЗ) является усилителем сигнала рассогласования.

Рис. 1. Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД 84%.

Устройство работает в автоколебательном режиме. Напряжение положительной обратной связи с коллектора составного транзистора ѴТ1 через конденсатор С2 поступает в цепь базы транзистора ѴТ2.

Элементом сравнения и усилителем сигнала рассогласования является каскад на транзисторе ѴТЗ. Его эмиттер подключен к источнику опорного напряжения — стабилитрону VD2, а база — к делителю выходного напряжения R5 — R7.

В импульсных стабилизаторах регулирующий элемент работает в ключевом режиме, поэтому выходное напряжение регулируется изменением скважности работы ключа.

Включением/выключением транзистора VT1 по сигналу транзистора ѴТЗ управляет транзистор ѴТ2. В моменты, когда транзистор ѴТ1 открыт, в дросселе L1, благодаря протеканию тока нагрузки, запасается электромагнитная энергия.

После закрывания транзистора запасенная энергия через диод VD1 отдается в нагрузку. Пульсации выходного напряжения стабилизатора сглаживаются фильтром L1, C3.

Характеристики стабилизатора целиком определяются свойствами транзистора ѴТ1 и диода VD1, быстродействие которых должно быть максимальным. При входном напряжении 24 В, выходном — 15 В и токе нагрузки 1 А измеренное значение КПД было равно 84%.

Дроссель L1 имеет 100 витков провода диаметром 0,63 мм на кольце К26х16х12 из феррита с магнитной проницаемостью 100. Его индуктивность при токе подмагничивания 1 А — около 1 мГн.

Step-down DC-DC преобразователь напряжения на +5В

Схема простого импульсного стабилизатора показана на рис. 2. Дроссели L1 и L2 намотаны на пластмассовых каркасах, помещенных в броневые магнитопроводы Б22 из феррита М2000НМ.

Дроссель L1 содержит 18 витков жгута из 7 проводов ПЭВ-1 0,35. Между чашками его магнитопровода вложена прокладка толщиной 0,8 мм.

Активное сопротивление обмотки дросселя L1 27 мОм. Дроссель L2 имеет 9 витков жгута из 10 проводов ПЭВ-1 0,35. Зазор между его чашками — 0,2 мм, активное сопротивление обмотки — 13 мОм.

Прокладки можно изготовить из жесткого теплостойкого материала — текстолита, слюды, электрокартона. Винт, скрепляющий чашки магнитопровода, должен быть из немагнитного материала.

Рис. 2. Схема простого ключевого стабилизатора напряжения с КПД 60%.

Для налаживания стабилизатора к его выходу подключают нагрузку сопротивлением 5...7 Ом и мощностью 10 Вт. Подбором резистора R7 устанавливают номинальное выходное напряжение, затем увеличивают ток нагрузки до 3 А и, подбирая величину конденсатора С4, устанавливают такую частоту генерации (примерно 18...20 кГц), при которой высокочастотные выбросы напряжения на конденсаторе C3 минимальны.

Выходное напряжение стабилизатора можно довести до 8...10В, увеличив величину резистора R7 и установив новое значение рабочей частоты. При этом мощность, рассеиваемая на транзисторе ѴТЗ, также увеличится.

В схемах импульсных стабилизаторов желательно использовать электролитические конденсаторы К52-1. Необходимую величину емкости получают параллельным включением конденсаторов.

Основные технические характеристики:

  • Входное напряжение, В — 15...25.
  • Выходное напряжение, В — 5.
  • Максимальный ток нагрузки, А — 4.
  • Пульсации выходного напряжения при токе нагрузки 4 А во всем диапазоне входных напряжений, мВ, не более — 50.
  • КПД, %, не ниже — 60.
  • Рабочая частота при входном напряжении 20 б и токе нагрузки 3А, кГц--20.

Улучшенный вариант импульсного стабилизатора на +5В

В сравнении с предыдущим вариантом импульсного стабилизатора в новой конструкции А. А. Миронова (рис. 3) усовершенствованы и улучшены такие его характеристики, как КПД, стабильность выходного напряжения, длительность и характер переходного процесса при воздействии импульсной нагрузки.

Рис. 3. Схема импульсного стабилизатора напряжения.

Оказалось, что при работе прототипа (рис. 2) возникает так называемый сквозной ток через составной ключевой транзистор. Этот ток появляется в те моменты, когда по сигналу узла сравнения ключевой транзистор открывается, а коммутирующий диод еще не успел закрыться. Наличие такого тока вызывает дополнительные потери на нагревание транзистора и диода и уменьшает КПД устройства.

Еще один недостаток — значительная пульсация выходного напряжения при токе нагрузки, близком к предельному. Для борьбы с пульсациями в стабилизатор (рис. 2) был введен дополнительный выходной LC-фильтр (L2, С5).

Уменьшить нестабильность выходного напряжения от изменения тока нагрузки можно только уменьшением активного сопротивления дросселя L2.

Улучшение динамики переходного процесса (в частности, уменьшение его длительности) связано с необходимостью уменьшения индуктивности дросселя, но при этом неизбежно увеличится пульсация выходного напряжения.

Поэтому оказалось целесообразным исключить этот выходной фильтр, а емкость конденсатора С2 увеличить в 5... 10 раз (параллельным соединением нескольких конденсаторов в батарею).

Цепь R2, С2 в исходном стабилизаторе (рис. 6.2) практически не изменяет длительности спада выходного тока, поэтому ее можно удалить (замкнуть резистор R2), а сопротивление резистора R3 увеличить до 820 Ом.

Но тогда при увеличении входного напряжения с 15 6 до 25 6 ток, протекающий через резистор R3 (в исходном устройстве), будет увеличиваться в 1,7 раза, а мощность рассеивания — в 3 раза (до 0,7 Вт).

Подключением нижнего по схеме вывода резистора R3 (на схеме доработанного стабилизатора это резистор R2) к плюсовому выводу конденсатора С2 этот эффект можно ослабить, но при этом сопротивление R2 (рис. 3) должно быть уменьшено до 620 Ом.

Один из эффективных путей борьбы со сквозным током — увеличение времени нарастания тока через открывшийся ключевой транзистор.

Тогда при полном открывании транзистора ток через диод VD1 уменьшится почти до нуля. Этого можно достигнуть, если форма тока через ключевой транзистор будет близка к треугольной.

Как показывает расчет, для получения такой формы тока индуктивность накопительного дросселя L1 не должна превышать 30 мкГч.

Еще один путь — применение более быстродействующего коммутирующего диода VD1, например, КД219Б (с барьером Шотки). У таких диодов выше быстродействие и меньше падение напряжения при одном и том же значении прямого тока по сравнению с обычными кремниевыми высокочастотными диодами. Конденсатор С2 типа К52-1.

Улучшение параметров устройства может быть получено и при изменении режима работы ключевого транзистора. Особенность работы мощного транзистора ѴТЗ в исходном и улучшенном стабилизаторах состоит в том, что он работает в активном режиме, а не в насыщенном, и поэтому имеет высокое значение коэффициента передачи тока и быстро закрывается.

Однако из-за повышенного напряжения на нем в открытом состоянии рассеиваемая мощность в 1,5...2 раза превышает минимально достижимое значение.

Уменьшить напряжение на ключевом транзисторе можно подачей положительного (относительно плюсового провода питания) напряжения смещения на эмиттер транзистора ѴТ2 (см. рис. 3).

Необходимую величину напряжения смещения подбирают при налаживании стабилизатора. Если он питается от выпрямителя, подключенного к сетевому трансформатору, то для получения напряжения смещения можно предусмотреть отдельную обмотку на трансформаторе. Однако при этом напряжение смещения будет изменяться вместе с сетевым.

Схема преобразователя со стабильным напряжением смещения

Для получения стабильного напряжения смещения стабилизатор надо доработать (рис. 4), а дроссель превратить в трансформатор Т1, намотав дополнительную обмотку II. Когда ключевой транзистор закрыт, а диод VD1 открыт, напряжение на обмотке I определяется из выражения: U1=UBыx + U VD1.

Поскольку напряжение на выходе и на диоде в это время меняется незначительно, то независимо от значения входного напряжения на обмотке II напряжение практически стабильно. После выпрямления его подают на эмиттер транзистора VT2 (и VT1).

Рис. 4. Схема модифицированного импульсного стабилизатора напряжения.

Потери на нагрев снизились в первом варианте доработанного стабилизатора на 14,7%, а во втором — на 24,2%, что позволяет им работать при токе нагрузки до 4 А без установки ключевого транзистора на теплоотвод.

В стабилизаторе варианта 1 (рис. 3) дроссель L1 содержит 11 витков, намотанных жгутом из восьми проводов ПЭВ-1 0,35. Обмотку помещают в броневой магнитопровод Б22 из феррита 2000НМ.

Между чашками нужно заложить прокладку из текстолита толщиной 0,25 мм. В стабилизаторе варианта 2 (рис. 4) трансформатор Т1 образован намоткой поверх катушки дросселя L1 двух витков провода ПЭВ-1 0,35.

Вместо германиевого диода Д310 можно использовать кремниевый, например, КД212А или КД212Б, при этом число витков обмотки II нужно увеличить до трех.

DC стабилизатор напряжения с ШИМ

Стабилизатор с широтно-импульсным управлением (рис. 5) по принципу действия близок к стабилизатору, описанному в, но, в отличие от него, имеет две цепи обратной связи, соединенные таким образом, что ключевой элемент закрывается при превышении напряжения на нагрузке или увеличении тока, потребляемого нагрузкой.

При подаче питания на вход устройства ток, текущий через резистор R3, открывает ключевой элемент, образованный транзисторами VT.1, VT2, в результате чего в цепи транзистор VT1 — дроссель L1 — нагрузка — резистор R9 возникает ток. Происходит заряд конденсатора С4 и накопление энергии дросселем L1.

Если сопротивление нагрузки достаточно большое, то напряжение на ней достигает 12 Б, и стабилитрон VD4 открывается. Это приводит к открыванию транзисторов VT5, ѴТЗ и закрыванию ключевого элемента, а благодаря наличию диода VD3 дроссель L1 отдает накопленную энергию нагрузке.

Рис. 5. Схема стабилизатора с широтно-импульсным управлением с КПД до 89%.

Технические характеристики стабилизатора:

  • Входное напряжение — 15...25 В.
  • Выходное напряжение — 12 В.
  • Номинальный ток загрузки — 1 А.
  • Пульсации выходного напряжения при токе нагрузки 1 А — 0,2 В. КПД (при UBX =18 6, Ін=1 А) — 89%.
  • Потребляемый ток при UBX=18 В в режиме замыкания цепи нагрузки — 0,4 А.
  • Выходной ток короткого замыкания (при UBX =18 6) — 2,5 А.

По мере уменьшения тока через дроссель и разряда конденсатора С4 напряжение на нагрузке также уменьшится, что приведет к закрыванию транзисторов VT5, ѴТЗ и открыванию ключевого элемента. Далее процесс работы стабилизатора повторяется.

Конденсатор С3, снижающий частоту колебательного процесса, повышает эффективность стабилизатора.

При малом сопротивлении нагрузки колебательный процесс в стабилизаторе происходит иначе. Нарастание тока нагрузки приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R9, открыванию транзистора ѴТ4 и закрыванию ключевого элемента.

Далее процесс протекает аналогично описанному выше. Диоды VD1 и VD2 способствуют более резкому переходу устройства из режима стабилизации напряжения в режим ограничения тока.

Во всех режимах работы стабилизатора потребляемый им ток меньше тока нагрузки. Транзистор ѴТ1 следует установить на теплоотводе размерами 40x25 мм.

Дроссель L1 представляет собой 20 витков жгута из трех проводов ПЭВ-2 0,47, помещенных в чашечный магнитопровод Б22 из феррита 1500НМЗ. Магнитопровод имеет зазор толщиной 0,5 мм из немагнитного материала.

Стабилизатор несложно перестроить на другое выходное напряжение и ток нагрузки. Выходное напряжение устанавливают выбором типа стабилитрона VD4, а максимальный ток нагрузки — пропорциональным изменением сопротивления резистора R9 или подачей на базу транзистора ѴТ4 небольшого тока от отдельного параметрического стабилизатора через переменный резистор.

Для снижения уровня пульсаций выходного напряжения целесообразно применить LC-фильтр, аналогичный используемому в схеме на рис. 2.

Импульсный стабилизатор напряжения с КПД преобразования 69...72%

Импульсный стабилизатор напряжения (рис. 6) состоит из узла запуска (R3, VD1, ѴТ1, VD2), источника опорного напряжения и устройства сравнения (DD1.1, R1), усилителя постоянного тока (ѴТ2, DD1.2, ѴТ5), транзисторного ключа (ѴТЗ, ѴТ4), индуктивного накопителя энергии с коммутирующим диодом (VD3, L2) и фильтров — входного (L1, С1, С2) и выходного (С4, С5, L3, С6). Частота переключения индуктивного накопителя энергии в зависимости от тока нагрузки находится в пределах 1,3...48 кГц.

Рис. 6. Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД преобразования 69...72%.

Все катушки индуктивности L1 — L3 одинаковы и намотаны в броневых магнитопроводах Б20 из феррита 2000НМ с зазором между чашками около 0,2 мм.

Обмотки содержат по 20 витков жгута из четырех проводов ПЭВ-2 0,41. Можно применить также кольцевые ферритовые магнитопроводы с зазором.

Номинальное выходное напряжение 5 В при изменении входного от 8 до 60 б и КПД преобразования 69...72%. Коэффициент стабилизации — 500.

Амплитуда пульсаций выходного напряжения при токе нагрузки 0,7 А — не более 5 мВ. Выходное сопротивление — 20 мОм. Максимальный ток нагрузки (без теплоотводов для транзистора VT4 и диода VD3) — 2 А.

Импульсный стабилизатор напряжения на 12В

Импульсный стабилизатор напряжения (рис. 6.7) при входном напряжении 20...25 В обеспечивает на выходе стабильное напряжение 12 В при токе нагрузки 1,2 А.

Пульсации на выходе до 2 мВ. Благодаря высокому КПД в устройстве не используются теплоотводы. Индуктивность дросселя L1 — 470 мкГч.

Рис. 7. Схема импульсного стабилизатора напряжения с малыми пульсациями.

Аналоги транзисторов: ВС547 — КТ3102А] ВС548В — КТ3102В. Приблизительные аналоги транзисторов ВС807 — КТ3107; BD244 — КТ816.

Источник: Шустов М. А. - Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения.

Компактный понижающий импульсный стабилизатор LTC3310S на 5 В 10 А от Analog Devices

Analog Devices представила монолитный синхронный понижающий стабилизатор LTC3310S, выполненный по технологии Silent Switcher®2 и позволяющий уменьшить электромагнитное излучение, выделение тепла, а также занимаемое место на плате .

Многофазный режим работы LTC3310S позволяет параллельно подключать несколько устройств для обеспечения большего тока. Стабилизатор имеет диапазон входного напряжения от 2,25 В до 5,5 В и подходит для различных применений, включая устройства с промежуточными шинами питания.

Минимальное время включения 35 нс позволяет создать источник питания с высоким коэффициентом понижения. Малое падение напряжения достигается благодаря 100% коэффициенту заполнения. Рабочая частота может быть синхронизирована с внешним источником тактовых импульсов. Погрешность изменения опорного напряжения в диапазоне рабочих температур от –40 °C до 125 °C составляет ±1%.
Выходные напряжения стабилизатора находятся в диапазоне от 0,5 В до 5,5 В и могут быть использованы в высокоточных низковольтных схемах питания DSP-процессоров, FPGA, графических процессоров и специализированных микросхем (ASIC).

Особенности и преимущества:

  • Архитектура Silent Switcher®2 обеспечивает сверхнизкие уровни электромагнитного излучения
  • Диапазон входного напряжения: от 2,25 В до 5,5 В
  • Диапазон выходного напряжения: от 0,5 В до 5.5В
  • Погрешность изменения выходного напряжения: ±1%
  • Высокий КПД
  • Широкая полоса частот, быстрые переходные процессы
  • Программируемая частота до 5 МГц
  • Минимальное время включения 35 нс
  • Ток покоя: 1 мкА
  • Плавный пуск с отслеживанием напряжения
  • Отключение при высокой температуре кристалла
  • Возможность подключения устройств параллельно
  • Корпус LQFN с размерами 3 мм × 3 мм
Области применения импульсного стабилизатора :
  • Телекоммуникационные системы
  • Схемы питания для DSP-процессоров, ПЛИС FPGA, графических процессоров, ASIC
  • Автомобильная электроника
По всем вопросам, связанным с работой LTC3310S (поставкой образцов, отладочных комплектов и техническими консультациями) просим обращаться к нам по почте [email protected], либо к менеджеру компании «ЭЛТЕХ», который работает с Вашей организацией.

Понижающий импульсный стабилизатор

На Рис. 6.2 показана схема понижающего импульсного стабилизатора на­пряжения (ИСН). Транзистор КГ переключается из полностью открытого в полностью закры­тое состояние с частотой в десятки, сотни килогерц или даже единицы мега­герц. Когда транзистор открыт, ток от первичного источника энергии через дроссель поступает в нагрузку. При этом ток /L растет и как следствие происхо­дит накопление энергии в дросселе. Когда транзистор закрыт, ток /L протекает через диод VD, продолжая питать нагрузку При этом ток катушки уменьшается и энергия, накопленная в дросселе в предыдущем такте, расходуется на поддер­жание напряжения на нагрузке Vout. Соотношение открытого и закрытогогсо-стояний ключа определяет величину напряжения Vout На Рис. 6.3 представлена блок-схема устройства управления стабилиза­тором напряжения.

Устройство управления осуществляет сравнение выходного напряжения с опорным; если выходное напряжение уменьшается по сравнению с опорным, то модулятор устройства управления увеличивает отношение времени открыто­го состояния транзистора topen к периоду импульсов стабилизатора Т, называе­мое относительной длительностью импульса

При увеличении (уменьшении) V0VT от номинального значения модулятор уменьшает (увеличивает) значение у. В отечественной литературе этот параметр называют также коэффициентом заполнения, а в английском обозначают тер­мином duty cycle (относительный рабочий интервал).

Принцип действия модулятора определяется законом модуляции. В им­пульсных стабилизаторах наиболее часто применяют широтно-импульсную или частотно-импульсную модуляции. Если регулируется время открытого со­стояния, т. е. ширина импульсов, при постоянной частоте следования импуль­сов, то имеет место широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Если от­носительная длительность импульса у регулируется путем изменения частоты следования импульсов, то такая модуляция называется частотно-импульсной модуляцией (ЧИМ).

Наиболее просто модулятор реализуется в виде релейного регулятора на основе компара­тора с гистерезисом. Схема понижающего ста­билизатора с релейным регулятором приведе­на на Рис. 6.4.

Частота импульсов в этом случае опреде­ляется свойствами элементов, входящих в контур регулирования, и может быть найдена по формуле

где Rэп - эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора, VG - ширина петли гистерезиса компаратора. Та­ким образом, частота переключения может быть задана выбором величины гис­терезиса. Ширина петли гистерезиса определяет также и амплитуду пульсаций выходного напряжения.

Сильная зависимость частоты коммутации ключа от входного напряжения, ограничивает применение релейных регуляторов в промышленных контролле­рах импульсных стабилизаторов. Тем не менее некоторые фирмы выпускают та­кие регуляторы. Так, например, Texas Instruments производит ИМС контролле­ров понижающих стабилизаторов TPS5210 и TPS5211, содержащие релейные регуляторы, ширина петли гистерезиса, в которых может быть установлена пользователем. Эти стабилизаторы предназначены для питания старших поко­лений процессоров типа Pentium-Ill. Их входное напряжение стабилизировано на уровне 12 В, поэтому частота коммутации меняется мало и устанавливается около 200 кГц. Ток, потребляемый понижающим стабилизатором от первичного источника постоянного тока, имеет выраженный импульсный характер с большими ско­ростями нарастания и спада. Это может заметно влиять на работу других потре­бителей, питаемых от этого же источника. Поэтому на входе импульсного ста­билизатора обычно включают Г-образный LC-фильтр. Примером понижающего импульсного стабилизатора с ШИМ может слу­жить ИМС МАХ758А фирмы Maxim, преобразующая нестабильное напряже­ние постоянного тока 6...16 В в постоянное напряжение 5 В при токе нагрузки до 750 мА. Кристалл размером 3.3x3 мм в 8-выводном корпусе содержит не только устройство управления, но и коммутирующий МОП-транзистор, имею­щий типичное сопротивление открытого канала 0.5 Ом. Диод, дроссель и кон­денсатор - внешние. КПД устройства при токе нагрузки в 100мА составляет 91%. Ток, потребляемый на холостом ходу, не более 1.7 мА. Способ регулирова­ния - ШИМ на частоте около 160 кГц. Устройство управления ограничивает выходной ток и контролирует напряжение первичного источника тока. Понижающие ИСН с синхронными выпрямителями

В последние годы имеет место устойчивая тенденция к снижению напря­жения питания микросхем. Одновременно появляются модели ИМС, потреб­ляющие ток все большей силы. В этом случае традиционное решение - последовательный ключ на МОП-транзисторе и диод Шоттки па­раллельно выходу - оказывается неэффективным, так как, хотя прямое на­пряжение на диоде Шоттки составляет примерно 0.4 В, что значительно ни­же, чем на обычном кремниевом диоде, все же мощность потерь в нем достигнет 10 Вт, что потребует принудительного обдува либо радиатора боль­ших размеров.

Лучшие результаты в импульсных стабилизаторах низкого напряжения дает применение синхронных выпрямителей, в которых диод заменяется или шунтируется параллельным ключом на МОП-транзисторе (Рис. 6.7).

Контроллер управляет транзисторами VT1 и VT2 противофазно, т. е. если первый транзистор открыт, то второй закрыт и наоборот. Когда от­крыт VT1 нагрузка преобразователя через дроссель подключена к входу схемы и наряду с питанием происходит накопление энергии в дросселе. Когда открыт VT2, дроссель включен параллельно нагрузке и отдает ей часть своей энергии. Потери мощности в МОП-транзисторе пропорциональны сопротивлению открыто­го канала. Выбрав транзистор с достаточно малым сопротивлением открытого канала или включив параллельно несколько МОП-транзисторов, можно снизить потери мощности до весьма малых величин. КПД некоторых из ИМС при питании нагрузки напряжением 1.6 В достигает 96%. Фирма International rectifier выпускает МОП-транзисторы, оп­тимизированные для применения в схемах низковольтных синхронных выпря­мителей. Сборка IRF7901D1, предназначенная для построения син­хронных выпрямителей на ток до 5 А, содержит два МОП-транзистора, вклю­ченных последовательно, причем транзистор, предназначенный для включения параллельно выходу, зашунтирован диодом Шоттки. Сопротивление открытого канала этого транзистора не превышает 0.023 Ом. Сборка также выполнена в корпусе SO-8. Применение синхронного выпрямителя позволяет наряду с по­вышением КПД устранить также режим прерывистого тока даже при малых на­грузках, что улучшает регулировочные свойства преобразователей. Это достига­ется за счет того, что при малых токах дросселя ток, достигнув нуля, не прекращается, как в схеме с диодом, а меняет направление. При этом он проте­кает по цепи сток-исток транзистора VT2 (см. Рис. 6.7).

Страница не найдена - Время электроники

Кажется мы ничего не нашли. Может быть вам помогут ссылки ниже или поик?

Архивы
Архивы Выберите месяц Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Апрель 2021 Март 2021 Февраль 2021 Январь 2021 Декабрь 2020 Ноябрь 2020 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2019 Ноябрь 2019 Октябрь 2019 Сентябрь 2019 Август 2019 Июль 2019 Июнь 2019 Май 2019 Апрель 2019 Март 2019 Февраль 2019 Январь 2019 Декабрь 2018 Ноябрь 2018 Октябрь 2018 Сентябрь 2018 Август 2018 Июль 2018 Июнь 2018 Май 2018 Апрель 2018 Март 2018 Февраль 2018 Январь 2018 Декабрь 2017 Ноябрь 2017 Октябрь 2017 Сентябрь 2017 Август 2017 Июль 2017 Июнь 2017 Май 2017 Апрель 2017 Март 2017 Февраль 2017 Январь 2017 Декабрь 2016 Ноябрь 2016 Октябрь 2016 Сентябрь 2016 Август 2016 Июль 2016 Июнь 2016 Май 2016 Апрель 2016 Март 2016 Февраль 2016 Январь 2016 Декабрь 2015 Ноябрь 2015 Октябрь 2015 Сентябрь 2015 Август 2015 Июль 2015 Июнь 2015 Май 2015 Апрель 2015 Март 2015 Февраль 2015 Январь 2015 Декабрь 2014 Ноябрь 2014 Октябрь 2014 Сентябрь 2014 Август 2014 Июль 2014 Июнь 2014 Май 2014 Апрель 2014 Март 2014 Февраль 2014 Январь 2014 Декабрь 2013 Ноябрь 2013 Октябрь 2013 Сентябрь 2013 Август 2013 Июль 2013 Июнь 2013 Май 2013 Апрель 2013 Март 2013 Февраль 2013 Январь 2013 Декабрь 2012 Ноябрь 2012 Октябрь 2012 Сентябрь 2012 Август 2012 Июль 2012 Июнь 2012 Май 2012 Апрель 2012 Март 2012 Февраль 2012 Январь 2012 Декабрь 2011 Ноябрь 2011 Октябрь 2011 Сентябрь 2011 Август 2011 Июль 2011 Июнь 2011 Май 2011 Апрель 2011 Март 2011 Февраль 2011 Январь 2011 Декабрь 2010 Ноябрь 2010 Октябрь 2010 Сентябрь 2010 Август 2010 Июль 2010 Июнь 2010 Май 2010 Апрель 2010 Март 2010 Февраль 2010 Январь 2010 Декабрь 2009 Ноябрь 2009 Октябрь 2009 Сентябрь 2009 Август 2009 Июль 2009 Июнь 2009 Май 2009 Апрель 2009 Март 2009 Февраль 2009 Январь 2009 Декабрь 2008 Ноябрь 2008 Апрель 2008 Март 2008 Февраль 2008 Январь 2008 Декабрь 2007 Ноябрь 2007 Октябрь 2007 Сентябрь 2007

Этапы и перспективы развития ипульсных блоков питания для бытовой радиоэлектронной аппаратуры

Еще в начале 2000 гг. процесс внедрения импульсных блоков питания в массовую бытовую технику находился на начальной стадии своего развития. Основной областью применения импульсных блоков питания в те времена являлись телевизионные приемники, видеомагнитофоны, проигрыватели компакт-дисков, различные цифровые приборы и компьютерная техника.

 

Практически не применялись ИБП для массовой малогабаритной аппаратуры — радиоприемников, кассетных магнитофонов, плейеров, которые в домашних условиях зачастую эксплуатируются от автономных источников — электрических батарей, аккумуляторов, что в связи сих весьма немалой стоимостью экономически невыгодно. Требовали своего решения также и многие проблемы электромагнитной совместимости. Назрела необходимость новых конструктивных решений, основанных на более современной технологии и иных принципах построения импульсных блоков питания, которые начали бы активно вытеснять традиционные источники питания на основе понижающих трансформаторов и линейных стабилизаторов напряжения.

В традиционной сфере применения импульсных блоков питания в то время уже был заметен существенный прогресс. Обусловлен он в основном следующими причинами. Во-первых, непрерывно возрастали требования к надежности и экономичности (в первую очередь с точки зрения энергопотребления и стоимости) как к бытовой аппаратуре в целом, так и к импульсным блокам в частности. Во-вторых, активное и широкое внедрение элементов электронно-вычислительной техники практически во все виды бытовой аппаратуры привело к тому, что разработчики импульсных блоков питания были вынуждены в конструкциях таких ИБП учитывать возникающие специфические требования, а также заимствовать и совершенствовать те решения, которые были свойственны только компьютерным ИБП. В третьих, огромный прогресс в миниатюризации элементной базы и особенно в интегральной технологии сам непрерывно стимулирует и предлагает новые подходы к решению первых двух проблем. Рассмотрим лишь некоторые из значимых и распространенных...

Широкий спектр трех - и четырех выводных (с дополнительным регулировочным выводом) ИМС линейных стабилизаторов позволил разработчикам систем без затруднений получить хорошо отфильтрованные вторичные напряжения, стабилизированные как по сети, так и по нагрузке. Эти ИС характеризуются высоким быстродействием, низкой стоимостью и выпускаются в стандартных корпусах. Однако, линейные стабилизаторы имеют слишком низкий КПД (около 30 %) и не позволяют получать значения выходного напряжения больше входного. Появление новых ИС импульсных стабилизаторов позволило устранить эти недостатки.

Рис 1. Типовая схема включения микросхемы LT1074

Так, микросхема LT1074 (фирмы Linear Technology) представляет собой 5 В понижающий импульсный стабилизатор с питанием от источника положительного напряжения (см. рис. 1). Рабочий диапазон входного напряжения составляет от 8 до 60 В, при этом уровень выходного напряжения можно установить в пределах 2,5-50 В, изменяя соотношение номиналов двух резисторов делителя. Всего восемь внешних компонентов требуется, чтобы получить законченную схему импульсного стабилизатора. Хотя данная ИС работает с обратной связью по выходному напряжению, встроенный аналоговый перемножитель также позволяет схеме практически мгновенно реагировать на изменения входного напряжения. Наличие дополнительных выводов в корпусе ИС позволяет поднимать рабочую частоту с установленного значения 100 кГц до 200 кГц, подстраивать порог срабатывания встроенной схемы ограничения мгновенного значения с фиксированного значения 7 А до 0, а также отключать ИС (режим дистанционного управления), при этом ток покоя составляет всего 100 мкА.

Рис 2. Типовая схема включения микросхемы LM2575

Микросхемы серий LM2575 и LM2577 (фирмы National Semiconductors) представляют собой соответственно 1 А понижающие и 3 А повышающие импульсные стабилизаторы. В отличие от ИС LT 1074 эти микросхемы выпускаются в нескольких модификациях ИС данных серий: 4 типа первой серии и 3 — второй серии, различающиеся выходными параметрами. Диапазон входных напряжений понижающих стабилизаторов составляет от 6 до 35 В. Как и для ИС линейных стабилизаторов, имеются разновидности ИС с фиксированными выходными напряжениями 5.12 и 15 В, а также тип с регулируемым выходным напряжением. Для получения законченной схемы понижающего стабилизатора с фиксированным выходным напряжением требуется только 4 внешних компонента (см. рис. 2) и 6 компонентов — для модели с регулируемым выходным напряжением. ИС повышающего типа могут работать при уровне входного напряжения всего 5 В. Выпускаются два типа ИС, повышающих входное напряжение с 5 до 12 и 15В соответственно и требующих по 6 внешних компонентов.

Рис 3. Типовая схема включения микросхемы LM2577

ИС с регулируемым выходным напряжением может повышать выходное напряжение до 60 В и требует еще 2 резистора для построения цепи делителя обратной связи (см. рис. 3). Аналогично ИС LT1074 интегральные схемы LM2575 и LM2577 имеют встроенные схемы ограничения тока с подстраиваемым порогом и генератор с фиксированной частотой (52 кГц). Имеется возможность синхронизировать и перестраивать генератор. Кроме того, данные ИС снабжены схемами защиты, отключающими стабилизаторы при перегреве. Имеется вывод для внешнего (дистанционного) отключения, что позволяет обеспечить ток покоя не более 0,5 мА. Интегральные микросхемы повышающего стабилизатора снабжена схемой, блокирующей ИС при чрезмерном понижении входного напряжения, а также схемой плавного включения.

Анализ возможностей и достоинств импульсных стабилизаторов на примере рассмотренных микросхем доказывает их несомненную перспективность в качестве стабилизаторов вторичных напряжений нагрузки как в импульсных блоках питания, так и в блоках питания непрерывного действия.

Стремление разработчиков оптимизировать соотношение себестоимости, рабочих характеристик и габаритных размеров импульсных блоков питания ведет к постепенному отказу от регулирования выходных напряжений ИБП методом широтно-импульсной модуляции с постоянной рабочей частотой и обратной связью по напряжению (Voltage mode) и переходу к методу регулирования в резонансном режиме, а также к методу с дополнительной обратной связью по току дросселя (ДОСТ) (Current mode).

Кроме того, необходимость существенного повышения КПД импульсных БП заставляет разработчиков рассматривать вопрос о введении даже в простейшие ИБП так называемых схем коррекции коэффициента мощности.

Так, уменьшения габаритов ИБП можно добиться, воспользовавшись режимом регулирования с ДОСТ и увеличением рабочей частоты более чем до 1,0 МГц. При частотах переключения свыше 1 МГц следует использовать резонансный метод. Введение схем активной коррекции коэффициента мощности позволит повысить долю полезной мощности, отбираемой импульсным блоком питания от сети переменного тока более, чем на 10%.

Появление на рынке интегральных микросхем контроллеров с ДОСТ, контроллеров для резонансных ИБП и контроллеров для схем коррекции мощности позволило внедрить их в бытовую технику в короткие сроки.

Рис. 4. Принцип регулирования с дополнительной обратной связью по току

В контроллерах с ДОСТ для регулирования амплитуды тока дросселя (в качестве которого выступает первичная обмотка импульсного трансформатора) используется дополнительный (или внутренний) контур регулирования, в то время как основной контур служит для стабилизации выходного напряжения (см. рис. 4). В противоположность этому в ИБП с обратной связью по выходному напряжению коэффициент заполнения (отношение длительности импульса к длительности паузы) последовательности импульсов с выхода ШИМ-модулятора регулируется в зависимости только от уровня выходного напряжения. При регулировании с ДОСТ силовой ключ выключается при достижении тока дросселя некоторого порогового значения. Порог задается выходным сигналом усилителя ошибки и величиной падения напряжения на токоизмерительном резисторе.

Применение ДОСТ дает многочисленные улучшения различных характеристик — особенно при рабочей частоте выше 500 кГц. Параметрическая компенсация отклоний входного напряжения позволяет мгновенно корректировать, (без использования динамического диапазона усилителя сигнала ошибки) режим работы ИБП при произвольных изменениях сетевого (входного) напряжения. Благодаря этому нестабильность по сети получается очень малой, и режим работы усилителя сигнала ошибки меняется только при изменениях тока нагрузки. Кроме того, существенно упрощается частотная коррекция всего контура обратной связи, уменьшается время реакции контура как при малых, так и при больших изменениях тока нагрузки, что обеспечивает устойчивость системы к самовозбуждению. В качестве примера ДОСТ - контроллеров можно привести ИМС серий VC1842/43/44 45/46 фирмы Vnitrode и ML4810/11 фирмы Micro Linear. Особенностью двух последних ИМС является интегрирующая схема плавного включения. Схема "считает" (интегрирует) число срабатываний схемы ограничения тока, работающей в поцикловом режиме. После заданного числа срабатываний, запрограммированного посредством RC-цепи, схема инициирует новый цикл плавного включения. Необходимость в такой схеме объясняется тем, что при высоких скоростях переключения и малых временных зaдержкax распространения защитных сигналов в данной ИС она может выйти из строя до обнаружения отказа в нагрузке.

В резонансных преобразователях силовой ключ подает на LC-контур импульсы тока или напряжения, вызывая его резонирование. Энергия, циркулирующая в этом контуре, поступает к нагрузке. При резонансном режиме регулирования включение или выключение силового КМОП-транзистора происходит либо при нулевом токе, протекающем через него, либо когда на нем отсутствует напряжение, что практически исключает потери на переключение. При этом также уменьшаются перегрузки компонентов и уровень электромагнитных помех..

Коэффициент мощности — это процент полезной мощности, отбираемой от сети переменного тока, или, другими словами, отношение активной мощности к полной. Низкий коэффициент мощности обычного импульсного БП (не более 60-80 %) обусловлен импульсным характером тока, отбираемого из сети блоком питания для зарядки его входного конденсатора. Такие импульсы характеризуются большой амплитудой и высоким содержанием высших гармоник, которые расфазированы с входным напряжением переменного тока и тем самым способствуют снижению коэффициента мощности. Дело в том, что полезная мощность создается лишь током, синфазным с входным напряжением. Кроме того, высшие гармоники, возникающие из-за импульсного характера входного тока, вносят весьма существенные шумы и искажения.

Первоначально в схемах коррекции коэффициента мощности (использовавшихся только в очень мощных ИБП) применялся простейший и наиболее дешевый вариант решения: пассивная схема, опирающаяся на использование элементарного дроссельного фильтра. К его недостаткам следует отнести громоздкие конденсаторы и ограниченную область применения.

Активная схема коррекции на основе специализированных ИМС-контроллеров позволяет построить более простую, дешевую и универсальную систему питания, имеющую больший, чем при пассивной схеме коэффициент мощности и несравнимо меньшие габариты и массу.

Рис 5. Схема коррекции коэффициента мощности

Одним из первых контроллеров для схем активной коррекции коэффициента мощности была ИМС ML4812 фирмы Micro Linear. Схема коррекции на базе ИМС ML4812 представляет собой (рис. 5) предварительный стабилизатор, установленный на входе обычного ШИМ-преобразователя, и позволяет добиться значения коэффициента мощности не ниже 99,5 %. Кроме схемы управления повышающим импульсном стабилизатором с использованием дополнительной обратной связи по току дросселя в качестве базового компонента, данная ИМС включает в себя также источник опорного напряжения, усилитель ошибки, средства защиты от перенапряжения, схему программируемой компенсации (коррекции наклона) пилы и 500 мА бестрансформаторный двухтактный выходной каскад (рис. 6). Оригинальный перемножитель токов позволяет повысить помехозащищенность, а схема блокировки при чрезмерном понижении напряжения улучшает включение системы.

Рис 6. Структурная схема интегральной микросхемы ML4812

Для достижения высокого значения коэффициента мощности в схеме ML4812 использован метод синтеза формы входного тока. При этом входной ток (обычно для блока питания он имеет вид последовательности узких импульсов) модифицируется таким образом, чтобы по фазе и форме он как можно точнее повторял форму напряжения, наблюдаемого на выходе мостового выпрямителя. Ток на входе ШИМ-модулятора, по существу, является произведением синусоидального сетевого напряжения и выгодного сигнала усилителя ошибки. Таким образом, в результате снижения амплитудных значений тока высшие гармоники, порождаемые импульсами потребляемого тока, сводятся к минимуму. Тем самым исключается потребление входом источника реактивной мощности при одновременном существенном снижении уровня помех.

 

Импульсный стабилизатор напряжения: характеристики и особенности

Если вы желаете нормализовать подачу электроэнергии, тогда вам необходимо использовать импульсный стабилизатор напряжения. Это устройство способно надежно защитить ваши бытовые приборы от скачков напряжения.

Главным элементом этого стабилизатора считается регулирующий и интегрирующий элемент. Первый элемент способен нормализовать подачу напряжения. Интегрирующий элемент отвечает за накопление электроэнергии.

Импульсный стабилизатор напряжения и его принцип работы

Главным принципом работы считается то, что при закрытии электрической сети стабилизатор начнет накапливать электроэнергию. После размыкания сети накапливающий элемент выполнит передачу напряжения. Благодаря этому вы сможете избежать скачков и значительно понизить напряжение.

Накапливающий элемент может быть разным и все зависит от ряда факторов. Импульсные регуляторы могут работать двумя различными способами. Первый способ предполагает в себе использование ШИМ, а второй предполагает использование триггера Шмитта. Если вы не знаете, какие бывают стабилизаторы напряжения, тогда нужно прочесть соответствующую статью.

Стабилизатор с использованием ШИМ

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который работает на основе ШИМ, имеет в своем составе:

  1. Генератор.
  2. Операционный усилитель.
  3. Модулятор.

Работа ключа будет напрямую зависеть от напряжения. Влияние на скважность импульсов происходит с помощью частоты генератора и емкости интегратора. Когда ключ размыкается, начинается процесс передачи электричества. Также в устройстве присутствует операционный усилитель, который сравнить показатели входного и выходного напряжения и передаст их на модулятор.

Конечные импульсы могут характеризоваться отклонением скважности. Именно эти импульсы могут определять поведение ключа.

Стабилизатор с триггером Шмитта

Стабилизаторы, которые используют для своей работы триггер Шмитта, не содержат в себе большое количество элементов. Здесь главным элементом является именно триггер Шмитта, в который входит компаратор. Задачей этого устройства является сравнение напряжения.

Также следует отметить, что импульсные стабилизационные устройства могут работать только в отдельных направлениях. Они могут быть как понижающими, так и повышающими. Также можно встретить устройство, которое может изменять подачу напряжения. Если вы не знаете, зачем нужен стабилизатор напряжения, тогда нужно прочесть эту статью.

Схема понижающего импульсного стабилизационного устройства

Если разобраться детально, тогда можно понять, что схема импульсного стабилизатора состоит из:

  1. Транзистора.
  2. Катушки индуктивности.
  3. Конденсатора.
  4. Диода.
  5. Нагрузки.
  6. Устройства управления.

Если изучить схему этого устройства, тогда можно понять, что они могут иметь, как преимущества, так и недостатки.

Преимущества

Преимуществами импульсным стабилизаторов считаются:

  1. Достаточно легкое достижение стабилизации.
  2. Высокое КПД. Этого показателя удалось добиться благодаря использованию транзистора.
  3. Значительного отсутствия чувствительности к частоте напряжения.
  4. Включение импульсного стабилизатора всегда происходит мягко.
  5. Устройство имеет небольшие размеры.

Недостатки

Кроме, преимуществ импульсные стабилизаторы также могут иметь и определенные недостатки. К основным из них можно отнести:

  1. Устройство имеет высокую сложность. Здесь совмещено большое количество элементов и поэтому они могут выйти из строя.
  2. Во время работы у стабилизатора могут возникать проблемы с перегрузкой. Это переходит из-за частого переключения.
  3. Если возникнет поломка, тогда ликвидировать ее должен только профессионал.
  4. Проводить настройку устройства должен только профессионал.
  5. Если из строя выйдет тиристор, тогда на выходе вы сможете встретить проблемы с напряжением.

Сфера применения

Несмотря на сложность в работе импульсные стабилизаторы применяются практически везде. Наиболее распространенной считается сфера в радионавигационном оборудовании. Также их могут применять для телевизоров, которые имеют жидкокристаллический дисплей. Также их используют для оборудования, которое требует небольшое количество вольт.

Любой низковольтный прибор требует использования этого стабилизатора. Также их можно использовать для зарядки различных аккумуляторов.

Рекомендуем прочесть: защита электропроводки стабилизатором.

Pololu - Понижающие регуляторы напряжения

Импульсные понижающие преобразователи снижают входное напряжение до более низкого регулируемого напряжения намного эффективнее, чем линейные регуляторы. Для быстрого сравнения в следующей таблице приведены некоторые ключевые характеристики регуляторов в этой категории:

Новые и предпочтительные продукты

Регулятор Выходное напряжение (В) Максимальный выходной ток Максимальное входное напряжение КПД типовой Размер Цена
Семейство D24V150Fx 3.3, 5, 6, 7,5, 9, 12 15 А 40 В 80% - 95% 1,25 ″ × 1,7 ″ $ 39.95
Семейство D36V50Fx 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 2–9 А 50 В 80% - 95% 1 ″ × 1 ″ 19,95 долл. США до 22,95 долл. США
# 2851: D24V50F5 5 5 А 38 В 85% - 95% 0,7 ″ × 0.8 ″ $ 16.95
Семейство D36V28Fx 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 2–4 А 50 В 80% - 95% 0,7 ″ × 0,8 ″ $ 11.95
Семейство D24V22Fx 3,3, 5, 6, 7,5, 9, 12 2,2 - 2,6 А 36 В 85% - 95% 0,7 ″ × 0,7 ″ от 17,95 до 19,95 долларов
Семейство D24V10Fx 3.3, 5, 6, 9, 12 1 А 36 В 80% - 95% 0,5 ″ × 0,7 ″ $ 7,49
Семейство D36V6x 3,3, 5, 6, 9, 12, 15
2,5 - 7,5
4-25
0,6 А 50 В 60% - 95% 0,4 ​​″ × 0,5 ″
0,4 ″ × 0,6 ″
0,4 ″ × 0,6 ″
4,95–6,95 долл.
Семейство D24V5Fx 1,8, 2,5, 3,3, 5, 6, 9, 12, 15 0.5 А 36 В 75% - 95% 0,4 ​​″ × 0,5 ″ $ 4,95

Старые продукты (как правило, не рекомендуются для новых разработок)

Регулятор Выходное напряжение (В) Максимальный выходной ток Максимальное входное напряжение КПД типовой Размер Цена
# 2866: D24V90F5 5 9 А 38 В 80% - 95% 0.8 ″ × 1,6 ″ $ 27.95
Семейство D24V25Fx 3,3, 5, 6, 7,5, 9 2,5 А 38 В 80% - 95% 0,7 ″ × 0,7 ″ от 11,95 до 12,95 долларов
Семейство D24V6Fx 3,3, 5, 9, 12 0,6 А 42 В 80% - 95% 0,4 ​​″ × 0,5 ″ $ 5.95
D24V3x семейство 3,3, 5, 9, 12
2.5-7,5
4-25
0,3 А 42 В 80% - 95% 0,4 ​​″ × 0,5 ″ 3,95 долл. США до 7,95 долл. США

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Эти мощные синхронные понижающие стабилизаторы напряжения принимают входные напряжения до 40 В, и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, обеспечивая при этом доступный выходной ток около 15 А .

Эти мощные синхронные понижающие стабилизаторы напряжения принимают входные напряжения до 50 В и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, обеспечивая при этом типичные постоянные входные токи от 2 А до 9 А , в зависимости от комбинации входного и выходного напряжения.

Эти компактные синхронные понижающие стабилизаторы напряжения принимают входные напряжения до 50 В и эффективно снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, обеспечивая при этом типичные постоянные входные токи от 2 А до 4 А , в зависимости от комбинации входного и выходного напряжения.

Эти компактные синхронные переключающие понижающие регуляторы напряжения генерируют более низкие выходные напряжения при входных напряжениях до 36 В . Они предлагают типичный КПД от 85% до 95% и длительные выходные токи более 2 А .

Эти компактные синхронные понижающие стабилизаторы напряжения принимают входные напряжения до 36 В, и снижают их до более низкого фиксированного выходного напряжения, обеспечивая при этом максимальный выходной ток 1 А .Они предлагают очень высокий КПД и очень низкое падение напряжения.

Это семейство небольших импульсных понижающих регуляторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 50 В с максимальным током 600 мА . У них низкое падение напряжения. Доступны различные версии с фиксированным напряжением и регулируемым выходом.

Эти компактные синхронные понижающие стабилизаторы напряжения принимают входное напряжение до 36 В, и снижают его до более низкого фиксированного выходного напряжения, обеспечивая при этом максимальный выходной ток 500 мА .Они предлагают очень высокий КПД и очень низкое падение напряжения.

Эти компактные синхронные переключающие понижающие регуляторы напряжения генерируют более низкие выходные напряжения от входных напряжений до 38 В . Они предлагают типичный КПД от 80% до 95% и длительный выходной ток до 2,5 A .

Это семейство небольших импульсных понижающих регуляторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 42 В с максимальным током 600 мА .

Это семейство небольших импульсных понижающих регуляторов напряжения эффективно генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 42 В с максимальным током 300 мА .


Продукция в категории «Понижающие регуляторы напряжения»

Этот небольшой синхронный импульсный понижающий (или понижающий) стабилизатор принимает входное напряжение до 38 В и эффективно снижает его до 5 В . На плате всего 0.7 ″ × 0,8 ″, но он обеспечивает стандартный непрерывный выходной ток до 5 А . Типичный КПД от 85% до 95% делает этот регулятор хорошо подходящим для приложений с большой мощностью, таких как приводы в действие двигателей или сервоприводов. Высокая эффективность сохраняется при малых нагрузках за счет динамического изменения частоты переключения, а дополнительный вывод отключения позволяет перейти в состояние низкого энергопотребления с потреблением тока в несколько сотен микроампер.

Этот синхронный импульсный понижающий (или понижающий) стабилизатор принимает входное напряжение до 38 В и эффективно снижает его до 5 В с доступным выходным током около 9 A .Типичный КПД от 80% до 95% делает этот регулятор хорошо подходящим для приложений с более высокой мощностью, таких как приводы в действие двигателей или сервоприводов, в то время как высокий КПД поддерживается при малых нагрузках за счет динамического изменения частоты переключения, а дополнительный вывод отключения обеспечивает состояние низкого энергопотребления. с потребляемым током в несколько сотен микроампер. Установку выходного напряжения регулятора также можно уменьшить, добавив внешний резистор.

Pololu - повышающие / понижающие регуляторы напряжения

Преобразователи

Buck-boost и SEPIC работают с входными напряжениями, которые выше, равны или ниже регулируемого выходного напряжения, что делает их особенно подходящими для приложений с батарейным питанием, в которых напряжение батареи начинается выше желаемого выходного напряжения и падает ниже цели по мере разряда батареи.Для приложений, где входное напряжение всегда будет значительно выше или ниже выходного, рассмотрите возможность использования понижающих или повышающих регуляторов. В следующей таблице приведены некоторые ключевые характеристики регуляторов в этой категории:

Регулятор Выходное напряжение (В) Типичный максимальный выходной ток Диапазон входного напряжения КПД типовой Размер Цена
# 4082: S13V30F5 5 В 3 А 2.8 В - 22 В 85% - 95% 0,9 ″ × 0,9 ″ $ 12.95
Семейство S18V20Fx 5, 6, 9, 12, 24
4–12
9–30
2 А 2,9 В - 30 В 80% - 90% 0,825 ″ × 1,7 ″ 22,49 долл. США до 26,95 долл. США
Семейство S9V11x 2,5 В - 9 В 1,5 А 2 В - 16 В (1) 85% - 95% разные $ 11.95 к 11,95 долл. США
# 2118: S7V8A 2,5 В - 8 В 1 А 2,7 В - 11,8 В 80% - 95% 0,45 ″ × 0,65 ″ $ 5.95
# 2122: S7V8F3 3,3 В 1 А 2,7 В - 11,8 В 80% - 95% 0,45 ″ × 0,65 ″ $ 5.95
# 2123: S7V8F5 5 В 1 А 2.7 В - 11,8 В 80% - 95% 0,45 ″ × 0,65 ″ $ 5.95
# 2119: S7V7F5 5 В 1 А 2,7 В - 11,8 В 80% - 95% 0,35 ″ × 0,475 ″ $ 4,95
# 2121: S10V4F5 5 В 0,4 ​​А 2,5 В - 18 В 70% - 80% 0,4 ​​″ × 0,575 ″ $ 10.95
# 2095: S10V3F9 9 В 0.3 А 2,5 В - 18 В 70% - 80% 0,4 ​​″ × 0,575 ″ $ 10.95
# 2096: S10V2F12 12 В 0,2 А 2,5 В - 18 В 70% - 80% 0,4 ​​″ × 0,575 ″ $ 10.95

1 Семейство S9V11x имеет минимальное пусковое напряжение 3 В, но после запуска оно может работать до 2 В.

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Повышающие / понижающие стабилизаторы

S9V11x могут выдавать напряжения выше, равные или ниже их входных напряжений до 1.5 А. Диапазон выходных напряжений от 2,5 В до 9,0 В, диапазон входных от 2,0 В до 16 В (с некоторыми ограничениями). Регулируемые версии оснащены многооборотными подстроечными потенциометрами.

Повышающие / понижающие регуляторы

S18V20x могут выдавать напряжения выше, равные или ниже их входных. Они могут выдавать до 2 А, когда входное напряжение близко к выходному. Диапазон выходных напряжений от 4 В до 30 В, входных диапазонов от 3 В до 30 В.


Продукция в категории «Повышающие / Понижающие регуляторы напряжения»

Этот мощный синхронный импульсный повышающий / понижающий стабилизатор эффективно вырабатывает 5 В при входном напряжении между 2.8 В и 22 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно варьироваться, например, с батареями, которые запускаются выше, но разряжаются ниже 5 В. Размер платы составляет 0,9 ″ × 0,9 ″. , имеет типичный КПД от 85% до 95% и может обеспечивать постоянные выходные токи от 2 до 4 А в зависимости от входного напряжения. Регулятор также имеет защиту от обратного напряжения и дополнительный вход включения, который можно использовать для перевода регулятора в состояние низкого энергопотребления с потребляемым током менее 10 мкА на вольт на VIN.

Импульсный повышающий / понижающий стабилизатор S7V8A эффективно обеспечивает регулируемый выходной сигнал от 2,5 В до 8 В при входных напряжениях от 2,7 В до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно различаться, как и в случае батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжения. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может выдавать от 500 мА до 1 А при большинстве комбинаций входного и выходного напряжений.

Импульсный повышающий / понижающий стабилизатор S7V8F3 эффективно вырабатывает фиксированное выходное напряжение 3,3 В при входных напряжениях от 2,7 В до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно различаются, как и в случае батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжения. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может выдавать от 500 мА до 1 А в большей части диапазона входного напряжения.

Импульсный повышающий / понижающий стабилизатор S7V8F5 эффективно выдает фиксированное выходное напряжение 5 В при входных напряжениях от 2,7 до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно различаются, как и в случае батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже регулируемого напряжения. Компактный (0,45 ″ × 0,65 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может выдавать от 500 мА до 1 А в большей части диапазона входного напряжения.

Импульсный повышающий / понижающий стабилизатор S7V7F5 эффективно вырабатывает 5 В при входных напряжениях от 2,7 до 11,8 В. Его способность преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно варьироваться, как и батареи, которые запускаются выше, но разряжаются ниже 5 В. Очень компактный (0,35 ″ × 0,475 ″) модуль имеет типичный КПД более 90% и может обеспечивать ток до 1 А при понижении и около 500 мА при повышении.

Этот импульсный стабилизатор использует топологию SEPIC для выработки 5 В при входных напряжениях от 2,5 В до 18 В. Широкий диапазон входных сигналов в сочетании с его способностью преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делают его полезным для приложений, в которых напряжение источника питания может изменяться. в значительной степени, как и в случае с батареями, которые запускаются выше, но разряжаются ниже 5 В. Компактный (0,4 ″ × 0,575 ″) модуль может обеспечивать более 400 мА в типичных приложениях.

Этот импульсный стабилизатор использует топологию SEPIC для получения 9 В при входном напряжении между 2.5 В и 18 В. Широкий входной диапазон в сочетании с возможностью преобразования как более высоких, так и более низких входных напряжений делает его полезным для приложений, где напряжение источника питания может сильно варьироваться, например, с батареями, которые начинаются выше, но разряжаются ниже 9 В. (0,4 ″ × 0,575 ″) модуль может подавать более 300 мА в типичных приложениях.

В этом импульсном стабилизаторе используется топология SEPIC для выработки 12 В при входных напряжениях от 2,5 В до 18 В. Широкий диапазон входных сигналов в сочетании с его способностью преобразовывать как более высокие, так и более низкие входные напряжения делают его полезным для приложений, в которых напряжение источника питания может варьироваться. сильно, как и в случае батарей, которые запускаются выше, но разряжаются ниже 12 В.Компактный (0,4 ″ × 0,575 ″) модуль может подавать более 200 мА в типичных приложениях.

Понижающие регуляторы

| Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie.Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту.Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

Buck Regulator Plus LDO | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности.Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

Контроллеры понижения внешнего выключателя питания

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта.Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт.Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам.Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

Сравнение понижающего преобразователя и регулятора напряжения

Конфигурации понижающего преобразователя.

Обработка электрических колебаний - важная часть современной электроники. Некоторые типы понижающих преобразователей или регуляторов напряжения присутствуют почти в каждом электронном устройстве, которое люди используют ежедневно. Понижающий преобразователь, также известный как понижающий преобразователь, преобразует высокое напряжение в низкое, обычно преобразуя переменный ток в постоянный.Стабилизатор напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение для цепи независимо от любых изменений в подключенных устройствах или электрической нагрузке.

Сравнение понижающего преобразователя и регулятора напряжения требует понимания их сходства и различий. Эти два компонента имеют сходство как по структуре, так и по функциям. Однако у них есть некоторые ключевые отличия, позволяющие им выполнять разные работы в электронных компонентах. Для проекта электроники важно выбрать подходящий компонент, потому что компоненты с аналогичными функциями не всегда взаимозаменяемы.

Чем похожи понижающие преобразователи и регуляторы напряжения?

Понижающие преобразователи и регуляторы напряжения регулируют напряжение через электрическую цепь. Подключение к различным источникам питания или смена устройств в цепи может изменить ток, потребляемый схемой. Если схема потребляет больше или меньше энергии, чем должно работать устройство, может произойти много нежелательных результатов. Схема может быть повреждена, устройство может перестать работать или аппаратный сбой. Понижающие преобразователи и регуляторы напряжения жизненно важны для безопасной работы электроники.Без них машины могут выйти из строя или вызвать пожары.

Интегральная схема - важная часть понижающих преобразователей и регуляторов напряжения. Современные регуляторы напряжения возможны только благодаря интегральным схемам на основе полупроводников. Интегральная схема контролирует ток через электронное устройство с петлей обратной связи. В обоих компонентах интегральная схема соединена с конденсатором, который сдерживает электрические колебания. Этот конденсатор также может обеспечить дополнительную мощность во время непредвиденных перебоев.

Понижающий преобразователь на самом деле является подклассом регуляторов напряжения, поэтому между ними так много общего. Некоторые типы понижающих преобразователей могут работать в двух направлениях, что делает их также повышающими преобразователями. Эта функция подчеркивает общие возможности понижающих преобразователей и регуляторов напряжения.

Применение понижающего преобразователя и регулятора напряжения

Понижающие преобразователи и регуляторы напряжения

можно найти во многих повседневных предметах, например, в портативных зарядных устройствах.Портативные зарядные устройства включают зарядные устройства для сотовых телефонов для подключения к розеткам, кабели для зарядки компьютеров с трансформаторными коробками и зарядные устройства для питания мобильных устройств от автомобильного аккумулятора. Многим людям приходится иметь несколько зарядных устройств для поддержки различных устройств, и многие хотят, чтобы можно было разработать универсальное портативное зарядное устройство. К сожалению, разные напряжения требуют разных компонентов для работы с электрической нагрузкой. С точки зрения оборудования, универсальные зарядные устройства создать значительно сложнее, чем можно предположить из-за повсеместного распространения портативных зарядных устройств.

Другое распространенное применение понижающих преобразователей и регуляторов напряжения - это USB-соединения. USB-устройства всех типов (традиционные, микро или другие) полагаются на способность преобразовывать различные напряжения в поток энергии, который они могут использовать. Порт USB требует двунаправленного преобразователя между устройством, которое содержит порт, и подключенным устройством. Независимо от типа USB, преобразователь позволяет устройствам передавать мощность в обоих направлениях. Этот постоянный поток энергии имеет решающее значение для устройств при передаче файлов, зарядке друг друга, обработке звука или выполнении любого количества других функций через USB.

Понижающие преобразователи и регуляторы напряжения также жизненно важны для бытовой техники, электрических систем внутри автомобилей и медицинского оборудования. Люди обычно слышат понижающие преобразователи и регуляторы напряжения, называемые в этом контексте «трансформаторами». Везде, где требуется эффективное преобразование высокого напряжения в низкое, без понижающего преобразователя не обойтись. При изменении напряжения между устройствами и внутри цепей регулятор напряжения поддерживает безопасное протекание тока.

Регулятор напряжения на интегральной схеме.

Как развиваются понижающие преобразователи и регуляторы напряжения?

Понижающие преобразователи и регуляторы напряжения

существуют более 100 лет, и их основная концепция осталась прежней. Однако за последний год ученые и инженеры разработали новые идеи, которые могут изменить внешний вид понижающих преобразователей и регуляторов напряжения в будущем. Предлагаемые новые прототипы более эффективно справляются с электрическими нагрузками, используют новые типы внутренних компонентов и снижают физическую нагрузку на основе напряжения.Компьютерное моделирование показывает, что предлагаемые конструкции могут быть более эффективными, чем существующие модели, что может привести к повышению производительности будущей электроники.

Принципиальная схема регулятора напряжения.

Пытаетесь выбрать между понижающим преобразователем и стабилизатором напряжения? У Ultra Librarian есть и то, и другое, а также многие другие конструкции печатных плат. Наше партнерство с дистрибьюторами по всему миру гарантирует высококачественные компоненты для каждого проекта. Работа с Ultra Librarian избавит вас от лишних догадок при подготовке к следующему отличному устройству и направит ваши идеи на путь успеха.Зарегистрируйтесь сегодня бесплатно!

Понижающие регуляторы напряжения

- Понижающие преобразователи Понижающие преобразователи

Понижающие регуляторы напряжения - Понижающие преобразователи

- Веб-сайт Robot Gear лучше всего работает с включенными Javascript и файлами cookie -

  1. Дом
  2. Регуляторы напряжения
  3. Шаг вниз

Понижающие регуляторы напряжения или понижающие преобразователи принимают нестабильное высокое постоянное напряжение и преобразуют его в более низкое стабильное постоянное напряжение.В технических характеристиках указаны регулируемые выходное напряжение и ток, но необходимо проверить максимальное входное напряжение, чтобы убедиться в его соответствии. Некоторые регуляторы позволяют изменять выходной сигнал, хотя регулировочный потенциометр предназначен для использования на низких частотах, а не для постоянной регулировки напряжения.

У регулятора будет напряжение отключения, когда входное напряжение упадет до уровня выходного напряжения, и он больше не сможет регулировать, а вместо этого отключится.

$ 8.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 202 товара в течение 7-10 дней.

12В, 2.2A Понижающий стабилизатор напряжения Pololu D24V22F12

Код: MCU-60194.

Этот небольшой синхронный импульсный понижающий (или понижающий) стабилизатор принимает входное напряжение до 36 В и эффективно снижает его до 12 В. Плата имеет размеры всего 0,7 ″ × 0,7 ″, но обеспечивает типичный непрерывный выходной ток до 2,2 А и имеет защиту от обратного напряжения. Подробнее...

$ 11,95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 22 в течение 7-10 дней

$ 12.95

На складе в Австралии

Мы отправим еще 141 товар в течение 7-10 дней.

$ 25.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 201 в течение 7-10 дней

$ 5.95

На складе в Австралии

Мы отправим еще 291 товар в течение 7-10 дней.

$ 8.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 138 в течение 7-10 дней

$ 8.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 94 в течение 7-10 дней

3.Понижающий стабилизатор напряжения Pololu D24V22F3 на 3 В, 2,6 А

Код: MCU-60189.

Этот небольшой синхронно-импульсный понижающий (или понижающий) стабилизатор принимает входное напряжение от 4 В до 36 В и эффективно снижает его до 3,3 В. Плата имеет размеры всего 0,7 ″ × 0,7 ″, но обеспечивает типичный непрерывный выходной ток до 2,6 А и имеет защиту от обратного напряжения. Подробнее...

$ 9,95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 34 в течение 7-10 дней

$ 5.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 610 в течение 7-10 дней

$ 6.95

На складе в Австралии

Мы можем отправить еще 302 товара в течение 7-10 дней.

Авторские права © 2009 Robot Gear.Веб-сайт от PCS .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *