Повышающий стабилизатор напряжения: Повышающий стабилизатор напряжения (Troyka-модуль) [Амперка / Вики]

Содержание

Повышающий стабилизатор напряжения (Troyka-модуль) [Амперка / Вики]

Повышающий стабилизатор напряжения — это преобразователь питания, выдающий выходное напряжение, которое больше входного. Как и у обычных стабилизаторов, у повышающего выходное напряжение не зависит от входного.

Пример использования

Питание Arduino от 2 батареек

Для того, чтобы запитать Arduino от 2 батареек АА или ААА, необходимо:

  1. Подключить отсек с батарейками к Vin стабилизатора

  2. Подключить к Vout вольтметр

  3. Поворотом триммера выставить 5 вольт на Vout, ориентируясь на показания вольтметра

  4. Отключить вольтметр и соединить Vout стабилизатора с пинами 5V и GND на Arduino

После этого вне зависимости от уровня заряда батарей, плата будет получать ровные, стабильные 5 вольт.

Эффективность

Стабилизатор не является источником энергии, поэтому мощность на его выходе всегда не больше мощности на входе.

В действительности формула такая: .

где K — коэффициент полезного действия, — мощность. Для нашего модуля K = 0,8…0,9. Ток, который может быть получен на выходе, будет не более .

Уменьшение потребляемого тока

На плате предусмотрен светодиод, показывающий наличие напряжения на выходе. Это напряжение может достигать 28 В. Чтобы светодиод не сгорел от такого напряжения, собрана схема, поддерживающая ток на светодиоде постоянным вне зависимости от напряжения.

Эта схема потребляет ток равный . Например при выходе 5 В, она потребляет 5 мА. С таким током трудно делать долгоживущие автономные устройства. Но можно выломать или отпаять светодиод и транзистор обозначенные на чертеже, и холостой ток снизится до 0,5 мА.

Принципиальная и монтажная схемы

Характеристики

  • Входное напряжение: 2,7–14 В

  • Выходное напряжение: 5–28 В

  • Максимальный выходной ток: не более 800 мА

  • КПД: 80–90% в зависимости от разницы напряжений на входе и выходе, и тока

Ресурсы

Как увеличить напряжение - защита от перепадов напряжения

Часто люди сталкиваются с такой проблемой, как в сети понижается напряжение, и уже не работают бытовые электрические приборы. Несведущие люди впадают в панику и звонят в разные инстанции, чтобы вызвать специалиста. Но чтобы приборы нормально работали, нужно знать, как самостоятельно это сделать.

Причины снижения напряжения

Если в электрической сети низкое напряжение, не выходящее за границы допустимых норм, то это вполне нормально, так как при транспортировке энергии на линии теряется ее некоторая часть. При обычных условиях уровень этих потерь должен иметь допустимые значения. Но со временем оборудование изнашивается, и потребление электричества увеличивается.

Повышение расхода энергии заметно в своих домах при увеличении количества электрических устройств. Постепенно возникает такая ситуация, когда сеть не может нормально функционировать и обеспечивать энергией потребителей. При увеличении нагрузки толщина проводов, кабелей и мощность оборудования не изменяется.

Многие электрические устройства должны функционировать при нормальном напряжении 220-230 В. Если эта величина уменьшается, и становится ниже, то эффект от приборов значительно уменьшается, и большинство из них совсем не работают, либо выходят из строя.

Как повысить напряжение в сети

Для увеличения напряжения можно использовать несколько вариантов. Для начала нужно купить стабилизатор напряжения, а другим вариантом является повышающий трансформатор, который способен увеличить низкое напряжение. Также существует много других методов, которые рассмотрим подробнее.

Стабилизатор напряжения

Это наиболее приемлемый метод. Стабилизатор может быть с ручным или автоматическим управлением. Стабилизатор с системой автоматики самостоятельно удерживает необходимую мощность, а ручной приходится настраивать своими руками. Раньше такие приборы были во многих домах, так как электричество в сети имело большие перепады, да и в настоящее время подача электроэнергии часто изменяется. Когда люди на работе, то напряжение нормальное, а вечером, когда все дома, и работают многие устройства, то напряжение может давать сбои.

В таких случаях стабилизатор выполняет две задачи – во-первых, он увеличивает неожиданно уменьшившееся напряжение, позволяя приборам непрерывно функционировать, а во-вторых, он создает безопасность, и предотвращает появление замыканий из-за перепадов питания. Стабилизатор является необходимым устройством, но достаточно дорогостоящим, поэтому если у вас нет в доме старого стабилизатора, то лучше его не приобретать, а воспользоваться другим методом.

Чаще всего стабилизатор постоянно находится в подключенном состоянии, защищая устройства. Многие из них имеют световую индикацию, указывающую на уровень напряжения и  режима работы.

Принцип работы стабилизатора

Действие этого прибора основывается на изменении числа витков трансформатора, при помощи тиристоров, реле или щеток. Защитная схема от пониженного напряжения очень простая. При нормальной величине напряжения, указанного в руководстве к прибору, стабилизатор может сгладить перепады, выдавая на выходе 220 вольт с допуском не более 8%. При снижении напряжения за допустимые границы, стабилизатор отключает питание, и выдает звуковой и световой сигнал.

Необходимо выяснить, как работает алгоритм действия стабилизатора при низком напряжении. При значительном падении напряжения менее 150 вольт напряжение на выходе может достигать 130% от значения питающей величины. При уменьшении U на выходе стабилизатора до 180 вольт он обесточивает сеть, делая напряжение равным нулю.

При увеличении наибольшего напряжения сети более 260 вольт устройство может поддерживать выходную величину около 90% от значения питания. При увеличении напряжения до 255 вольт, нагрузка также отключается от электрической сети.

Восстановление характеристик напряжения питания дает возможность возобновить подключение питания на нагрузку, однако происходит это при условии, позволяющем предотвратить вредное для потребителя внезапное изменение питания.

Также, стабилизатор обладает определенной заданной эксплуатационной температурой (до 120 градусов). Если этот параметр отклоняется более, чем на 10 градусов, то питание также может отключиться. Когда температура понизится, то допустимой величины (около 85 градусов), то питание автоматически восстановится. Многие регуляторы напряжения сети имеют автоматические системы, производящие аварийное выключение питания, если напряжение превысило допустимую величину тока.

Это достигается путем применения регулятора для подсоединения нагрузки, больше разрешенной величины.

Отсюда можно сделать вывод, что увеличить напряжение в сети не настолько трудно, необходимо лишь вникнуть в эту проблему более глубоко.

Повышающий трансформатор

Вторым методом является покупка трансформатора, который способен увеличить напряжение. Но для правильного выбора трансформатора, необходимо ознакомиться с определенными расчетами. Первичная обмотка должна быть рассчитана на 220 вольт, а вторичная – должна выдавать недостающую часть напряжения.

Для определения нужного числа витков следует пользоваться формулами:

Iн = Рн / Uн и Р = U2 x I2

В первом выражении можно определить ток вторичной обмотки. Далее, используя второе выражение, можно определить мощность Р. По таким данным можно узнать, какие параметры трансформатора необходимы. Основными характеристиками при подборе трансформатора являются мощность и напряжение на выходе.

Перед повышением напряжения и монтажа трансформатора, нужно спланировать место установки. Обычно их устанавливаю в подвалах. Если вы живете в квартире, то лучше установить его в кладовке или подсобном помещении, где нет людей.

Электрический генератор

Другим вариантом решения задачи стало применение электрогенератора. Но при этом есть вопросы частых остановок и запусков, так как автоматические системы, когда низкое напряжение, сразу обесточивают сеть и включают в работу генератор. Далее напряжение восстанавливается, так как сеть разгружается, и генератор снова выключается. В момент запуска генератора дом на какое-то время остается без питания, электрические устройства также отключаются, а затем включаются вместе с генератором.

Другие способы повышения напряжения

Для того, чтобы увеличить низкое напряжение, существует много разных способов, которыми пользуются многие жильцы квартир и загородных домов.

  1. Применение автотрансформаторов. Их устройство дает возможность увеличить напряжение на 50 вольт. Они применяются чаще всего в электрических сетях с низким напряжением, в деревне, где напряжение падает часто, и считается обычным явлением. Используя автотрансформатор можно также и уменьшать напряжение. При их выборе следует учитывать мощность, в противном случае они будут сильно нагреваться.
  2. Низкое напряжение можно привести в норму путем использования умножителя, который является особым устройством, собранным из конденсаторов и диодов. Такие умножители используются для питания кинескопов, увеличивая напряжение до 27 тысяч вольт.
  3. С помощью электродвижущей силы. Если в источнике энергии можно настраивать ЭДС специальным регулятором, то можно увеличить значение ЭДС этого источника. Повышение напряжения произойдет на столько, на сколько повысится ЭДС.
  4. Низкое напряжение можно повысить, изменяя сопротивление. Зависимость напряжения от сопротивления, следующая: во сколько уменьшится сопротивление, во столько и увеличится напряжение.
  5. Если нельзя повысить напряжение одним из этих способов, то можно использовать их совместно. Например, для увеличения напряжения в цепи в 12 раз, нужно повысить ЭДС источника в два раза, снизить длину проводов в два раза, и повысить площадь их сечения в три раза.

какой выбрать? Обзор и полезные советы

Для того чтобы гарантировано решить проблемы с некачественным напряжением крайне важно правильно подобрать тип и параметры стабилизатора напряжения. Каждый тип обладает своими особенностями, сильными и слабыми сторонами. Какой лучше выбрать? Давайте разбираться!

Какие проблемы с напряжением обычно встречаются?

  1. Пониженное напряжение. Лампочки накаливания светят тускло, диодные моргают, микроволновка не греет, насос плохо качает и т.д. Напомним, что по ГОСТу (29322-2014 п.3.1) напряжение на вводе в дом не должно отклоняться более чем на 10%. На данный момент есть два стандарта – 220В (допуск: 198 – 242В) и 230В (207 – 253В).
  2. Повышенное напряжение от 250В и более. При значениях  265В начнет выходить из строя бытовая техника.
  3. Плавающие значения напряжения. При слабой нагрузке на общий трансформатор напряжение повышенное или нормальное, при нагрузке фиксируются просадки.

    Плавающее напряжение

  4. Короткие провалы и всплески напряжения. «Моргания» и «рябь» сети.

Теперь перейдем к краткому обзору типов стабилизаторов.

Релейные стабилизаторы

В основе такого стабилизатора лежит автотрансформатор, ступенчатые отводы от которого при помощи электромеханических реле позволяют ступенчато осуществлять нужную коррекцию напряжения. Технология достаточно старая и благодаря низкой себестоимости позволяет производить самые дешевые стабилизаторы.

Схема работы стабилизатора на автотрансформаторе

К плюсам подобных стабилизаторов можно отнести:

+ Относительно быструю скорость реакции на просадки напряжения
+ Низкая цена

Минусы:
– Невысокая точность стабилизации. Обычно около 10-8%. У продвинутых моделей до 5%
– Срок эксплуатации зависит от частоты просадок напряжения и составляет где-то 3-5 лет
– Уровень шума средний – вы будете слышать как переключаются реле

Самый главный минус. При просадках напряжения, которые часто происходят под ощутимой нагрузкой, срабатывают электромеханические реле.  В результате ступенчатых переключений, происходит кратковременное прерывание питания подключенной нагрузки  с последующим резким включением. Это приводит к образованию искры внутри реле и, как следствие, к гармоническим помехам  на выходе стабилизатора. В результате контакты реле подгорают, его ресурс снижается, а чувствительная бытовая техника может работать некорректно или даже выйти из строя, лампочки будут заметно моргать.

Силовые реле в стабилизаторе напряжения

Таким образом, релейные стабилизаторы мы рекомендуем только в том случае, если значения напряжения не плавают (например, стабильно низкие значения) и у вас в доме нет чувствительной дорогой бытовой техники и электроники. Не рекомендуем в случае постоянно плавающего и «моргающего» напряжения, а также, если просадка происходит при включении у вас в доме мощного оборудования.

Изготавливаются как правило в Китае или из китайских комплектующих. Популярные бренды: Энергия, Сантэк, Русэлф, Ресанта и т.п.

Электромеханические стабилизаторы

Тут мы опять имеем дело с автотрансформатором, но регулировка напряжения происходит не ступенчато, а плавно при помощи щеточного электропривода. Эта технология, как и релейная, появилось одной из первых и имеет относительно низкую себестоимость.

Плюсы:
+ Высокая точность стабилизации и плавная регулировка напряжения

Минусы:
– Поскольку регулировка механическая, то при резком скачке напряжения привод не успевает осуществить корректировку и есть вероятность попадания повышенного опасного напряжения в электросеть вашего дома
– Привод нуждается в регулярном обслуживании

Этот тип стабилизаторов можно рекомендовать при редких и плавных отклонениях напряжения от нормы и при условии регулярного обслуживания.

Дешевые модели изготавливаются в Китае, однако есть премиальный итальянский бренд электромеханических стабилизаторов Ortea.

Электронные стабилизаторы

Электронные стабилизаторы по принципу работы похожи на релейные, только переключение обмоток автотрансформатора происходит посредством быстродействующих полупроводниковых  ключей – тиристоров или симисторов.  Это позволяет осуществлять коррекцию моментально и без заметных гармонических помех на выходе.

Плюсы таких стабилизаторов:
+ Как правило, высокая точность и скорость стабилизации
+ Бесшумная работа
+ Длительный срок эксплуатации до 10-15 лет

Минусы:
– Заметно более высокая цена из-за использования дорогих электронных компонентов. Если напряжение на входе крайне низкого качества в частности очень резко скачет и просаживается следует обратить внимание на инверторные стабилизаторы

Резюме: электронные стабилизаторы решают большинство проблем с некачественным напряжением и их можно смело рекомендовать для большинства загородных домов.

Большинство производителей находятся на территории России и к популярным маркам можно отнести: Энерготех, Лидер, Вольтер, Штиль и прочие.

Инверторные стабилизаторы

Сделаны по технологии двойного преобразования, которая давно и активно используется при производстве ИБП on-line типа. Принцип работы заключается в преобразовании входящего переменного напряжения в постоянный ток, а затем из постоянного вновь генерируется переменное напряжение. Эта схема позволяет достичь максимальной точности и качества выходного напряжения.

Отсюда вытекает основное достоинство таких стабилизаторов:
+ это максимальное качество питания для бытовой техники и электроники вне зависимости от качества входного напряжения даже если ваш сосед любит заниматься сваркой
+ Исправляют форму синусоиды. Срок эксплуатации 8-10 лет
+ Не требуют обслуживания

Однако у этой технологии есть и свои минусы.
– Первое: инверторные стабилизаторы следует выбирать с хорошим запасом по мощности, так как схема двойного преобразования критично относится к возможным перегрузкам и нелинейной нагрузке
– Второе: многие модели имеют принудительное постоянное охлаждение вентиляторами, что означает шум
– И третье: это относительно низкий КПД
– Четвёртое – это цена

Резюме: инверторные стабилизаторы можно порекомендовать в случае крайне низкого качества электросети при наличии высокотребовательной к качеству напряжения техники. Иногда целесообразно устанавливать подобные стабилизаторы на отдельные потребители.

Основной рынок занимают два производителя: Штиль и Volter.


Ещё несколько советов относительно стабилизации напряжения:

  1. Если у вас сильно пониженное напряжение менее 160В обратите внимание на специальные модели со смещенным к низу диапазоном стабилизации, обычно они обозначаются буквенным индексом LV (low voltage).
  2. При трехфазном вводе мы рекомендуем устанавливать три стабилизатора напряжения по одному на каждую фазу. Однако при необходимости, всю самую важную нагрузку можно собрать на одну-две фазы и соответственно установить один или два, но хороших стабилизатора.
  3. Мы рекомендуем дополнительно устанавливать  молниезащиту – УЗИП для защиты стабилизаторов и бытовой техники от мощных импульсных помех. При воздушном вводе Класс 1+2, при подземном второго класса. Нелишним будет и наличие заземления, которое необходимо для корректной работы стабилизаторов.
  4. В случае если происходят сильные просадки напряжения, а также отключения или моргания  сети мы рекомендуем установить вместо стабилизатора ИБП двойного преобразования с внутренними аккумуляторами для автономной работы до 60 минут или внешними для автономии до суток.

Все лучшие стабилизаторы напряжения для дома в нашем каталоге.

Задавайте ваши вопросы в комментариях!

Сколько электроэнергии потребляет стабилизатор напряжения? ✮ Newet. ru

Стабилизатор напряжения потребляет электроэнергию – точно так же, как и любой другой электроприбор, включенный в электрическую сеть. Исходя из этого, ответ на вопрос «помогает ли стабилизатор экономить электричество», кажется очевидным. На первый взгляд, ни о какой экономии не может идти и речи. Но чтобы досконально разобраться в этом вопросе, нужно вспомнить немного теории об электрической энергии. Рассмотрим три основных режима работы стабилизирующего устройства в бытовой однофазной электросети 220 В.

Входное напряжение равно 220 В

В этом идеальном случае стабилизатор фактически не выполняет никакой полезной функции. Его можно рассматривать как трансформатор, коэффициент трансформации которого равен 1:1. Как входное, так и выходное напряжение составляет 220 вольт. Но при этом, он обладает собственным сопротивлением, которое приводит к потерям электроэнергии. У самых лучших моделей устройств КПД составляет 95-97%. Таким образом, не менее 3-5% входной мощности будет тратиться на нагрев окружающего воздуха.

Входное напряжение ниже 220 В

Пониженное напряжение – распространенная проблема российских электросетей. Общая изношенность инфраструктуры, проводка, не рассчитанная на большую нагрузку, значительное увеличение количества электроприборов и мощности потребителей в доме приводят к тому, что вместо положенных 220 вольт сеть выдает в среднем 180-200 вольт. Установка стабилизатора существенно улучшает ситуацию, обеспечивая эффективную работу техники и оборудования. Но при этом общая потребляемая мощность не изменяется. Это связано с тем, что корректировка возможна только за счет пропорционального изменения силы тока. А поскольку мощность равна произведению напряжения и силы электротока, она остается стабильной. Если же произвести расчет с учетом того, сколько электроэнергии потребляет стабилизатор напряжения, то окажется, что расход должен увеличиться на те самые 3-5%, представляющие собой тепловые потери в устройстве из-за неидеального КПД.

Входное напряжение выше 220 В

Эта ситуация принципиально не отличается от предыдущего случая. При повышенном значении (240-260 В) стабилизация осуществляется за счет уменьшения входного тока. Мощность же снова остается стабильной как на входе, так и на выходе. Опять вспомнив, сколько электроэнергии берет стабилизатор напряжения, получаем, что вместо экономии, расход энергии должен даже немного возрасти.

Как же можно экономить с помощью стабилизатора?

Итак, согласно закону сохранения энергии, стабилизатор не может обеспечивать экономию электричества. Значит ли это, что устройство бесполезно и не дает никакой реальной выгоды владельцу? Давайте разберемся. Рассмотрим для примера осветительные приборы. При их работе в сети с пониженным напряжением они светят тускло и неэффективно. В результате, для освещения комнаты понадобиться, например, не 2, а 3 лампы. Соответственно, потребление электроэнергии в доме увеличиться.

Другой пример. Холодильное оборудование и кондиционеры очень плохо работают при низком напряжении. Для нормального охлаждения им приходится часто включать компрессор, заставлять работать его в рваном темпе. Из-за этого возникает недостаточное давление хладагента в системе, снижаются показатели теплоотдачи, увеличивается общее время работы электродвигателя. Как следствие, расход электроэнергии снова возрастает.

Дополнительные преимущества стабилизатора

В итоге, хоть устройство не может нарушить законов физики и генерировать энергию из ниоткуда, он способен обеспечить реальную экономию электроэнергии за счет повышения эффективности работы электроприборов. Кроме того, устройство позволяет сохранить деньги владельца благодаря следующим процессам:

  • Сглаживание перепадов. Это благотворно сказывается на функционировании подключенной аппаратуры, снижает риск выхода ее из строя, продлевает срок службы оборудования.
  • Защита от скачков. Если на объекте происходит резкий скачок напряжения, например, из-за обрыва нулевого проводника, то все подключенные прибору могут перегореть. Отличным решением этой проблемы станет современный стабилизатор, оснащенный встроенной защитой от критического перенапряжения. Устройство автоматически отключит нагрузку при высоковольтном скачке и включит ее при снижении показателя до безопасного уровня.

Заключение

Несмотря на то, что стабилизатор напряжения потребляет электроэнергию, он может уменьшить расходы домовладельца за счет снижения потерь из-за неэффективной работы оборудования, а также продления срока службы подключенного электрооборудования.

Для чего нужен стабилизатор напряжения дома?

Для многих потребителей стабилизатор напряжения до сих пор ассоциируется с шумной дребезжащей коробкой, установленной вблизи лампового телевизора советской эпохи, который, помимо прочего, с успехом мог бы выполнять еще и роль обогревателя небольшого помещения. И даже когда во время грозы выходит из строя дорогое устройство, не у каждого появляется понимание того, что при использовании хорошего стабилизатора такого бы не произошло.

Стабилизатор напряжения обеспечит защиту электрооборудования от колебаний сетевого напряжения, что позволит:

● продлить срок службы дорогостоящей техники и аппаратуры;

● предотвратить преждевременный выход бытовой техники и электроники из строя;

● сэкономить электроэнергию, поскольку на пониженных напряжениях электроприборы начинают потреблять больше мощности.

Для каких бытовых электроприборов требуются стабилизаторы?

Согласно ГОСТ, в российских электросетях допустимы отклонения в сети до 10%. Это в теории. В действительности же в нашей стране ГОСТ так и остается понятием сугубо теоретическим, и отклонения всего в 10% могут быть только в больших городах, и то в центральных районах. Для частного сектора, отдаленных микрорайонов и тем более для сельской местности отклонения в 10% - это роскошь. Всему виной так и не модернизированные электромагистрали, рассчитанные на потребности граждан 80-х годов.

В итоге на практике выходит так, что при малейшем шторме или сварочных работах поблизости даже самые современные модели бытовой техники в домах сгорают, и не спасают известные в народе “пилоты”. Кроме того, в российских реалиях прямым следствием нестабильного напряжения в сети является сокращение сроков службы электроприборов и электроники, по сравнению с заявленными производителем.

Учитывая реальную обстановку с российским электричеством, можно с уверенностью заявить, что 90% бытовой техники и электроники требуют стабилизации напряжения, а именно:

● телевизоры, поскольку входной диапазон их встроенных импульсных блоков питания в большинстве случаев более узкий, чем разбег напряжений в домашней сети, в результате чего ни блок питания, ни предохранители не защищают устройство от кратковременных, но критических скачков напряжения;

● холодильники, поскольку в них встроены от одного до двух компрессоров, работающих на асинхронных двигателях, обмотка которых греется, а потом и перегорает при напряжении ниже 210 В;

● кондиционеры, микроволновки, стиральные машины, насосы - греются и горят по той же причине, что и холодильники, плюс при пониженном или повышенном напряжении происходят сбои в работе их электронных блоков;

● электроприборы, оснащенные нагревательными элементами, - обогреватели, современные электроплиты и духовые шкафы, водонагреватели - на пониженном напряжении пытаются увеличить потребляемый ток, в связи с чем потребляют больше мощности, но выделяют меньше тепловой энергии;

● компьютерная техника - подвисает при низком напряжении и выходит из строя при высоком.

Получается довольно внушительный список домашних устройств, которые действительно нуждаются в качественном стабилизаторе напряжения.

Какой стабилизатор напряжения выбрать?

В настоящее время на рынке существует большой выбор стабилизаторов, отличных по типу регулирования выходного напряжения: электромеханические, релейные, тиристорные или симисторные, а также инверторные. Все они обладают различными значениями таких параметров, как скорость регулирования, предельный диапазон входного напряжения, точность стабилизации, уровень издаваемого шума при работе, однако любой из них способен скорректировать напряжение до того диапазона, в котором бытовая техника и электроника как минимум не будет сгорать. Тем не менее, при подборе устройства в каждом конкретном случае нужно заранее определиться с требуемыми значениями указанных параметров и выбрать максимально соответствующий им прибор. Это позволит как обеспечить подходящий уровень защиты подключаемого к стабилизатору оборудования, так и сэкономить, не купив решение с лучшими характеристиками, чем требуется. Если же вы хотите приобрести самую современную модель, с которой можно забыть о любых проблемах с качеством напряжения, то вам, очевидно, стоит сделать выбор в пользу инверторных стабилизаторов напряжения, которые отличаются мгновенным быстродействием, высокой точностью и самым широким диапазоном допустимого входного напряжения. Данные приборы естественно немного дороже решений старого поколения, но такая в общем-то небольшая инвестиция в хороший стабилизатор позволит гарантированно сохранить более серьезные вложения в дорогостоящую технику.

Pololu - Повышающие регуляторы напряжения

Повышающие преобразователи

генерируют стабилизированное выходное напряжение, превышающее входное. Для быстрого сравнения в следующей таблице показаны некоторые ключевые характеристики регуляторов в этой категории:

Регулятор Выходное напряжение (В) Макс вход ток Мин. Входное напряжение КПД типовой Размер Цена
Семейство U3V70x 5, 6, 7.5, 9, 12, 15
4,5 - 20
8 А 2,9 В 80% - 95% 0,6 ″ × 1,6 ″ от 12,95 до 16,95 долларов
Семейство U3V50x 5, 6, 9, 12, 24
4–12
9–30
5 А 2,9 В 80% - 95% 0,6 ″ × 1,9 ″ 13,95–16,95 долл. США
№ 2563: U1V10F3 3,3 1,2 А 0,5 В 65% - 85% 0.35 ″ × 0,45 ″ $ 4.49
# 2564: U1V10F5 5 1,2 А 0,5 В 70% - 90% 0,35 ″ × 0,45 ″ $ 4.49
# 2560: U1V11A 2 - 5,25 1,2 А 0,5 В 70% - 90% 0,45 ″ × 0,6 ″ $ 5,49
# 2561: U1V11F3 3,3 1,2 А 0. 5 В 70% - 90% 0,45 ″ × 0,6 ″ $ 4,95
№ 2562: U1V11F5 5 1,2 А 0,5 В 70% - 90% 0,45 ″ × 0,6 ″ $ 4,95
# 2115: U3V12F5 5 1,4 А 2,5 В 80% - 90% 0,32 дюйма × 0,515 дюйма $ 3,95
# 2116: U3V12F9 9 1.4 А 2,5 В 80% - 90% 0,32 дюйма × 0,515 дюйма $ 3,95
# 2117: U3V12F12 12 1,4 А 2,5 В 80% - 90% 0,32 дюйма × 0,515 дюйма $ 3,95
# 2114: 3,3 В NCP1402 3,3 0,35 А 0,8 В 75% - 90% 0,33 дюйма × 0,5 дюйма $ 4,95
# 791: Регулируемое усиление 2.5–9,5 В 2,5 - 9,5 2 А 1,5 В 80% - 90% 0,42 ″ × 0,88 ″ $ 11. 95
# 799: Регулируемое усиление 4–25 В 4–25 2 А 1,5 В 80% - 90% 0,42 ″ × 0,88 ″ $ 11.95

Сравнить все товары в этой категории

Подкатегории

Эти мощные синхронные импульсные регуляторы повышения эффективно генерируют более высокие выходные напряжения (до 20 В) при входных напряжениях всего лишь 2.9 В при входном токе до 8 А. Они оснащены защитой от обратного напряжения и, в отличие от большинства повышающих регуляторов, предлагают функцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки.

Эти импульсные повышающие регуляторы эффективно генерируют более высокие выходные напряжения (до 30 В) при входном напряжении от 2,9 В при использовании входного тока до 5 А. Они оснащены защитой от обратного напряжения.


Товары в категории «Повышающие регуляторы напряжения»

Этот крошечный (0.35 ″ × 0,45 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V10F3 эффективно генерирует 3,3 В из входных напряжений всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V10F3 автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное. Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Этот крошечный (0,35 ″ × 0,45 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V10F5 эффективно вырабатывает 5 В при входном напряжении всего 0.5 В. В отличие от большинства повышающих стабилизаторов, U1V10F5 автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное. Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V11A эффективно повышает входное напряжение от 0,5 В до регулируемого выходного напряжения от 2 В до 5,25 В . В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V11A предлагает функцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки и автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V11F3 эффективно генерирует 3,3 В при входном напряжении всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V11F3 предлагает функцию истинного отключения, которая включает отключает питание нагрузки, и он автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Этот компактный (0,45 ″ × 0,6 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U1V11F5 эффективно вырабатывает 5 В при входном напряжении всего 0,5 В. В отличие от большинства повышающих регуляторов, U1V11F5 предлагает функцию истинного отключения, которая включает отключает питание нагрузки, и он автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Компактный (0,32 ″ × 0,515 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U3V12F5 принимает входное напряжение от 2,5 В и эффективно повышает его до 5 В . Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Компактный (0,32 ″ × 0,515 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U3V12F9 принимает входное напряжение всего 2. 5 В и эффективно повышает его до 9 В . Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Компактный (0,32 ″ × 0,515 ″) импульсный повышающий (или повышающий) стабилизатор напряжения U3V12F12 принимает входное напряжение от 2,5 В и эффективно повышает его до 12 В . Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма, что делает эту плату совместимой со стандартными беспаечными макетами и монтажными платами.

Этот компактный повышающий (или повышающий) регулятор генерирует 3.3 В при напряжении всего 0,8 В и выдаче до 200 мА, что делает его идеальным для питания небольших электронных проектов на 3,3 В от одного или двух NiMH, NiCd или щелочных элементов.

Этот мощный регулируемый повышающий стабилизатор может генерировать выходное напряжение до 9,5 В при низком входном напряжении 1,5 В, все в компактном корпусе размером 0,42 дюйма x 0,88 дюйма x 0,23 дюйма. Подстроечный потенциометр позволяет вам установить выходное напряжение повышающего регулятора в диапазоне от 2,5 до 9,5 В .

Этот мощный регулируемый повышающий стабилизатор может генерировать выходное напряжение до 25 В при входном напряжении всего 1.5 В, все в компактном корпусе размером 0,42 дюйма x 0,88 дюйма x 0,23 дюйма. Подстроечный потенциометр позволяет установить выходное напряжение повышающего регулятора в диапазоне от 4 до 25 В .

Pololu 5V Повышающий регулятор напряжения U1V11F5

Обзор

Этот повышающий (повышающий) стабилизатор напряжения на 5 В генерирует более высокое выходное напряжение при входном напряжении всего 0,5 В, а также автоматически переключается в режим линейного понижающего регулирования, когда входное напряжение превышает выходное.Благодаря этому он отлично подходит для питания проектов электроники 5 В от 1 до 3 NiMH, NiCd или щелочных элементов или от одного литий-ионного элемента. Кроме того, в отличие от большинства повышающих регуляторов, этот блок предлагает функцию истинного отключения, которая отключает питание нагрузки (с типичными повышающими регуляторами входное напряжение будет проходить напрямую на выход, когда они отключены).

При повышении этот модуль действует как импульсный стабилизатор (также называемый импульсными источниками питания (SMPS) или преобразователями постоянного тока) и имеет типичный КПД от 70% до 90%.Доступный выходной ток является функцией входного напряжения, выходного напряжения и КПД (см. Ниже раздел «Типичный КПД и выходной ток »), но входной ток обычно может достигать 1,2 А. Этот регулятор также доступен с фиксированный 3,3 В или регулируемый выход, и очень похожие регуляторы доступны в гораздо меньшем размере с фиксированным выходным напряжением 3,3 В или фиксированным 5 В.

Термическое отключение регулятора срабатывает при температуре около 140 ° C и помогает предотвратить повреждение от перегрева, но не имеет защиты от обратного напряжения .

Характеристики

  • Входное напряжение: от 0,5 В до 5,5 В
  • Фиксированный выход 5 В с точностью 4%
  • Параметр истинного отключения, отключающий питание нагрузки
  • Автоматическое линейное понижающее регулирование, когда входное напряжение превышает выходное напряжение
  • Переключатель 1,2 A позволяет использовать входные токи до 1,2 A
  • Хороший КПД при небольшой нагрузке: типичный ток покоя без нагрузки <1 мА, хотя он может превышать 1 мА для очень низких входных напряжений (типичный ток покоя <100 мкА при SHDN = LOW)
  • Встроенная защита от перегрева
  • Малый размер: 0.45 ″ × 0,6 ″; × 0,1 ″ (12 × 15 × 3 мм)

Использование регулятора

Подключения

Регулятор повышения имеет четыре соединения: отключение (SHDN), входное напряжение (VIN), заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

SHDN может быть понижен (обычно ниже 0,4 В) для выключения регулятора и отключения питания нагрузки (в отличие от большинства повышающих регуляторов, входная мощность не проходит на выход, когда плата отключена). Этот вывод внутренне подтягивается к VIN через резистор 100 кОм, поэтому его можно оставить отключенным или подключенным напрямую к VIN, если вам не нужно использовать функцию отключения.Порог отключения является функцией входного напряжения следующим образом:

  • Для VIN <0,8 В напряжение SHDN должно быть ниже 0,1 × VIN для отключения регулятора и выше 0,9 × VIN для его включения.
  • Для 0,8 В ≤ VIN ≤ 1,5 В напряжение SHDN должно быть ниже 0,2 × VIN, чтобы отключить регулятор, и выше 0,8 × VIN, чтобы включить его.
  • Для VIN> 1,5 В напряжение SHDN должно быть ниже 0,4 В для отключения регулятора и выше 1,2 В для его включения.

Входное напряжение VIN должно быть не менее 0.5 В для включения регулятора. Однако при включении регулятора входное напряжение может упасть до 0,3 В, а выходное напряжение 5 В будет поддерживаться на уровне VOUT. В отличие от стандартных повышающих регуляторов, этот регулятор имеет дополнительный режим линейного понижающего регулирования, который позволяет ему преобразовывать входное напряжение от 5,5 В до 5 В для нагрузок малых и средних размеров (например, в наших тестах регулируемая версия этого стабилизатор мог подавать 300 мА, преобразовывая входное напряжение 5,5 В в 1. 8 В). Когда входное напряжение превышает 5 В, регулятор автоматически переключается в этот режим понижающего регулирования. Входное напряжение не должно превышать 5,5 В. Будьте осторожны с деструктивными всплесками LC, которые могут привести к тому, что входное напряжение превысит 5,5 В (дополнительную информацию см. Ниже).

Четыре соединения помечены на задней стороне печатной платы, и они расположены с шагом 0,1 дюйма по краю платы для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими устройствами для прототипирования, в которых используется 0.Сетка 1 ″. Вы можете припаять провода непосредственно к плате или припаять либо прямую вилку 4 × 1, либо прямоугольную вилку 4 × 1, которая входит в комплект.

Типичный КПД и выходной ток

КПД регулятора напряжения, определяемый как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графиках ниже, этот импульсный стабилизатор обычно имеет КПД от 70 до 90%.

Максимально достижимый выходной ток приблизительно пропорционален отношению входного напряжения к выходному напряжению. Если входной ток превышает предел тока переключателя (обычно где-то между 1,2 и 1,5 А), выходное напряжение начнет падать. Кроме того, максимальный выходной ток может зависеть от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод.

Пики напряжения LC

При подключении напряжения к электронным схемам начальный выброс тока может вызвать опасные скачки напряжения, которые намного превышают входное напряжение.В наших тестах с типичными выводами питания (тестовые зажимы размером ~ 30 дюймов) входное напряжение выше 4,5 В вызывало скачки напряжения, которые потенциально могли повредить регулятор. Вы можете подавить такие всплески, припаяв электролитический конденсатор емкостью 33 мкФ или больше рядом с регулятором между VIN и GND.

Дополнительную информацию о пиках LC можно найти в нашей заметке по применению «Понимание деструктивных пиков напряжения LC».

Люди часто покупают этот товар вместе с:

Повышающий (повышающий) стабилизатор напряжения от 5 В до 12 В с LM2577

Повышающий регулятор напряжения с LM2577

Интегральная схема LM2577 от National Semiconductor представляет собой полезную ИС, которая обеспечивает все функции питания и управления для простого импульсного регулятора Boost , обратного и прямого преобразователя .Микросхема имеет широкий диапазон входного напряжения (от 3,5 В до 40 В) и доступна с различными версиями выходного напряжения: 12 В, 15 В и регулируемым.

Микросхема включает в себя переключающий транзистор 3A NPN и связанную с ним схему защиты, состоящую из ограничения тока и температуры, а также блокировки при пониженном напряжении. Другие особенности: , 52 кГц, с фиксированной частотой, , внутренний генератор, не требующий внешних компонентов, , режим плавного пуска, для снижения пускового тока во время запуска, и , управление режимом тока, для улучшенного подавления переходных процессов входного напряжения и выходной нагрузки.

LM2577 доступен в различных корпусах: TO-220 с 5 выводами (T), DIP с 16 выводами (N), с 24 выводами для поверхностного монтажа (M) и TO-263 (S) с 5 выводами для поверхностного монтажа. Существует также вариант этой ИС с 4 выводами TO-3 - LM1577.

Распиновка для варианта ТО-220 (LM2577T-12, LM2577T-15 или LM2577T-ADJ) представлена ​​справа. Для других пакетов см. Техническое описание LM2577.


Повышающий импульсный стабилизатор с 5В на 12В

Схема проста, удобна в сборке и экономична, вырабатывает 12 В от нерегулируемого источника питания 5 В с максимальным выходным током 800 мА.Показанные номера контактов относятся к корпусу TO-220 (LM2577T-ADJ).

В конструкции используется регулируемая версия LM2577, но версия с фиксированным напряжением 12 В (LM2577T-12) также будет работать, если вы удалите R1 и R2 и подключите контакт обратной связи непосредственно к выходу регулятора. Также можно использовать UC2577 - совместимую замену от Texas Instruments.

Выбирая разные значения для R1 и R2, вы можете использовать LM1577-ADJ / LM2577-ADJ для получения разных напряжений.Выходное напряжение определяется по следующей формуле:

V OUT = 1,23 В (1 + R1 / R2)

Входной конденсатор (C1) должен быть качественным, с низким ESR, емкостью 0,1 мкФ, с как можно более короткими выводами. Если ИС расположена далеко от конденсаторов фильтра источника питания, требуется дополнительный электролитический конденсатор большего размера (например, 10 мкФ-100 мкФ).

Выберите конденсатор с низким ESR для выходного фильтра (C3) с рабочим напряжением как минимум на 20% выше, чем выходное напряжение.Низкие значения ESR могут быть достигнуты за счет использования конденсаторов большей емкости или параллельного подключения нескольких конденсаторов меньшей емкости.

Вы можете спроектировать и изготовить собственный индуктор с использованием подходящего сердечника, восстановленного от старого оборудования, если у вас есть знания, практический опыт и оборудование для этой задачи. Но индуктор является одним из наиболее важных компонентов в схемах такого типа, поэтому намного безопаснее и проще использовать готовые готовые детали: 415-0930 (Inductive Technologies), 67127000 (Schott), PE-92108 (Pulse). Engineering) или RL2444 (Renco) или их эквиваленты.

Деталь 415-0930 от Pulse имеет следующие характеристики:
Типичная индуктивность: 100 мкГн, ET op : 90 В мкСек, Номинальный ток: 2,6 А, DCR: 0,1 Ом.

Список запчастей:
  • IC1: LM2577T-ADJ (National Semiconductor) или UC2577-ADJ (TI)
  • л: 100 мкГн (415-0930, 67127000, PE-92108, RL2444)
  • D: 1N5821 (выпрямительный диод с барьером Шоттки)
  • C1: 0,1 мкФ (конденсатор с низким ESR)
  • С2: 0.Конденсатор 33 мкФ
  • C3: 680 мкФ / 25 В (электролитический с низким ESR)
  • R1: резистор 17,4 кОм 1%
  • R2: резистор 2 кОм 1%

Смотрите также:

Понижающие (понижающие) регуляторы с LM2576
Простой обратный регулятор с LM2577
Изолированный обратный регулятор с LM2577

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *