Estabilizador en el circuito del amplificador de operación. Perilla PWM en el amplificador de operación. Estabilizadores de voltaje distante Chips

Higo. ocho. El circuito principal de inclusión del regulador KR142EN1.

El voltaje de referencia en la salida 5 del chip es de aproximadamente 2 V, y el divisor de voltaje, eliminado de la estabilización de soporte, se introduce en el microcircuito. Debido a esto, al construir estabilizadores con voltajes de salida de 3 a 30 V, se usa el mismo esquema de inclusión con un divisor de voltaje de salida externo. Además, observamos que el chip KR142EN1.2 tiene conclusiones gratuitas, no solo invierte (conclusión 3), pero también no conversión (conclusión 4) Las entradas del amplificador, que simplifican el estabilizador de la tensión de denegación a partir de esto. Esta es la principal diferencia entre el chip KRN2ESH, 2 del microcircuito 142EN1.2 de la versión anterior.

Transistor externo V. T1. - Este es un repetidor emisor para aumentar la corriente de carga a 1 ... 2 A. Si no se requiere más de 50 mA, se requiere la corriente, entonces el transistor debe ser excluido usando la salida 8 Chip en lugar de la salida del emisor del transistor v T1.

Como parte del chip, hay un transistor que protege la cascada de salida de la sobrecarga de corriente. Resistencia de resistencia a Toko-restrictiva. R4. Elija entre el cálculo de la caída de voltaje en ella 0,66 V cuando el flujo de corriente de emergencia. Sin un repetidor de snitter v T1. La resistencia debe ser instalada. R4. Resistencia 10 ohmios.

Para crear una característica de "caída" del límite de corriente de sobrecarga, se conecta un divisor. R2R3. y realice calculados sobre las siguientes dependencias:

Ejemplo, I MAX \u003d 0.6 A (Set); I K3 - 0.2 A (Elija al menos 1 / s i MAX); U be \u003d 0.66 v; U OUT \u003d 12 V (Set); a \u003d 0.11 (por cálculo); R3 \u003d 10 com (valor típico); R2. \u003d 1.24 koi; R4. \u003d 3.7 ohm.

Además, hay una salida en el microcircuito. 14 Para controlar el estabilizador. Si envía a esta entrada un solo nivel de TTL + (2.5 ... 5) B, entonces la tensión de salida del estabilizador caerá a cero. De modo que la corriente inversa en presencia de una carga capacitiva no destruya el transistor de salida, se instaló el diodo V D1.

Condensador C1. Con una capacidad de 3.3 ... 10 Mk suprime el ruido de la estabilona, \u200b\u200bpero no es necesario. Condensador C2. (con una capacidad de hasta 0.1 mk): el elemento de la corrección de frecuencia; permisible en su lugar para conectar la salida 13 Con el cable "tierra" a través de una cadena de RC en serie 360 \u200b\u200bohmios (máximo) y 560 PF (mínimo).

Sobre la base del chip KR142ESH.2 (Fig. 8), puede crear estabilizadores de tensiones negativas (Fig. 9).

Figura 9. Estabilización del estrés negativo.

Al mismo tiempo estabilitro v D1 cambia el nivel de voltaje en la salida 8 en relación con el voltaje de entrada. Transistor básico corriente v T1. No debe exceder la corriente máxima permitida de la estabilona, \u200b\u200bde lo contrario, se debe aplicar el transistor compuesto.

Las posibilidades amplias de la CHIP CR142EN1,2 le permiten crear un estabilizador de voltaje de relé basado en ellos, cuyo ejemplo se da en la FIG. 10.

Higo. 10. Estabilizador de voltaje de relevo

En tal estabilizador, el voltaje de referencia, como en el estabilizador según el diagrama. 8, instalado por el divisor R4r5, Y la amplitud de las pulsaciones de la tensión de salida en la carga es dada por el divisor auxiliar R2R3. e igual & U \u003d u B. x-r4ir3. La frecuencia de autoesilación se determina a partir de las mismas consideraciones que para el estabilizador según el esquema en la FIG. 7. Solo debe tenerse en cuenta que la corriente de carga no se puede cambiar ampliamente, generalmente no más de dos veces del valor nominal. La ventaja de los estabilizadores de relé es la alta eficiencia.

Es necesario considerar otra clase de estabilizadores: estabilizadores de corriente, conversión de voltaje en la corriente, independientemente del cambio en la resistencia de carga. Desde dichos estabilizadores que permiten conectar la carga, notamos el estabilizador según el esquema en la FIG. once.

Higo. once. Estabilizador actual en ou

Estabilizador i Cargue la corriente u. \u003d U. B-x. .lrl. Curiosamente, si el voltaje U. Bx sirve En la entrada de inversión, solo la dirección actual cambiará sin cambiar su valor.

Fuentes más poderosas de corriente implican conectarse a los transistores de AU Amplizante. En la Fig. 12 esquema de fuente actual Dana, y en la FIG. 13 - Esquema del receptor actual.

Higo. 12. Diagrama de precisión de la fuente actual; Voltaje de entrada - negativo

Figura 13. Esquema de eliminación de corriente de precisión; Voltaje de entrada - positivo

En ambos dispositivos, la corriente está determinada por el cálculo de la misma manera que en la versión anterior del estabilizador. Esta corriente, cuanto más precisa depende solo de la tensión del U VX y la resistencia nominal. R1, Cuanto menor sea la corriente de entrada de OU y la más pequeña, la corriente de control de la primera (después de la OU) del transistor, que se selecciona, por lo tanto, los campos. La corriente de carga puede alcanzar 100 mA.

Esquema de una fuente de corriente potente simple para cargador Mostrado en la fig. catorce.

Higo. catorce. Fuente de corriente de alta potencia

Aquí R4. - Toko-Miduring resistencia alambre. Valor nominal de la corriente de carga I nORTE. \u003d Du / r4 \u003d 5 Y establecer. Aproximadamente con la posición media del motor de resistencia. R1. Al cargar automotriz batería recargable Voltaje U VH\u003e 18 V sin tener en cuenta las ondas de la tensión alterna enderezada. En tal dispositivo, es necesario usar OU con un rango de voltaje de entrada hasta un voltaje de suministro positivo. Ou K553UD2, K153UD2, K153UD6, así como KR140ud18, posee tales capacidades.

Literatura

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Las ventajas de los reguladores PWM que utilizan amplificadores operativos son para que sea posible aplicar casi cualquier OU (en un esquema de inclusión típico, por supuesto).

El nivel de voltaje eficiente de la producción se regula cambiando el nivel de voltaje en la entrada que no se convierte en la OMA, lo que permite el uso de un esquema como parte compuesta Diferentes reguladores de voltaje y corriente, así como esquemas con bulbos de ignición suave e incandescentes.
Esquema Fácil en repetición, no contiene elementos raros y con buenos elementos comienza a funcionar de inmediato, sin configuración. El transistor de campo de alimentación es seleccionado por la corriente actual, pero para reducir la alimentación de disipar térmicamente, es deseable usar transistores diseñados para alta corriente, porque Tienen la menor resistencia en el estado abierto.
Área del radiador para transistor de campo Totalmente determinado por la elección de su tipo y corriente actual. Si se usa el esquema para controlar el voltaje en las redes a bordo + 24V, para evitar la desglose del obturador del transistor de campo, entre el colector de transistoresVertidor VT1 y VT2 debe habilitar para resistir la resistencia de 1 k, y la resistencia.R6 crédito Cualquier estabilización adecuada para 15 V, los elementos restantes del esquema no cambian.

En todos los esquemas previamente considerados como un transistor de campo de energía utilizadon - Los transistores de canales como las características más comunes y mejores.

Si desea ajustar el voltaje en la carga, una de las conclusiones de las que está conectada a la "MASS", luego se utilizan esquemas en los quen - el transistor de campo de canal está conectado por el flujo a + fuente de alimentación, y el circuito de carga se enciende en la carga.

Para garantizar la posibilidad de apertura completa del transistor de campo, el circuito de control debe contener un nodo de aumento de voltaje en los circuitos de control del obturador a 27 - 30 W, como se realiza en chips especializadosU 6 080B ... U6084B, L9610, L9611 , luego habrá un voltaje de al menos 15 valores entre el obturador y la fuente si la corriente de carga no exceda de 10A, es posible usar el campo de alimentaciónpag. - Transistores de canal cuyo surtido ya está mucho debido a razones tecnológicas. El tipo de transistor cambia en el diagrama.Vt1. y las características de ajusteR7 Cambios en lo contrario. Si el primer circuito tiene un aumento en el voltaje del control (el motor de la resistencia de variable se mueve a "+", la fuente de alimentación) provoca una disminución en la tensión de salida en la carga, luego el segundo diagrama es inversamente inversa. Si el esquema específico requiere inversamente desde la dependencia inicial de la tensión de salida de la entrada, entonces en los esquemas es necesario cambiar la estructura de los transistoresVT1, es decir, Transistor VT1 En el primer diagrama necesitas conectarte comoVt1. El segundo esquema y viceversa.

La estabilidad del voltaje de suministro es un requisito previo. trabajo apropiado Muchos dispositivos electrónicos. Para estabilizar el voltaje constante en la carga durante las fluctuaciones en el voltaje de la red y cambiar la corriente consumida entre el rectificador con el filtro y la carga (consumidor) colocó estabilizadores de un voltaje constante.

El voltaje de salida del estabilizador depende tanto del voltaje de entrada del estabilizador y la corriente de carga (corriente de salida):

Encuentre un cambio de diferencial completo en el voltaje al cambiar y:

Dividimos las partes a la derecha e izquierda, así como multiplicar y dividir el primer término en la parte correcta y el segundo término en.

Presentamos la designación y pasando a los incrementos de final, tenemos

Aquí está el coeficiente de estabilización igual a la proporción de incrementos de voltajes de entrada y salida en unidades relativas;

Resistencia interna (salida) estabilizadora.

Los estabilizadores se dividen en paramétricos y compensatorios.

El estabilizador paramétrico se basa en el uso de un elemento con característico no lineal, por ejemplo, stabilion semiconductora (ver § 1.3). La tensión en la estabilización en el sitio de desglose eléctrico reversible es casi constante con un cambio significativo en la corriente inversa a través del dispositivo.

El diagrama del estabilizador paramétrico se muestra en la FIG. 5.10, a.

Higo. 5.10. Estabilizador paramétrico (A), su esquema de sustitución para incrementos (B) y características externas del rectificador con un estabilizador (curva 2) y sin estabilizador (curva) (b)

El voltaje de entrada del estabilizador debe ser mayor que la estabilización de estabilización. Para limitar la corriente a través de la estabilización, se instala una resistencia de balasto. El voltaje de salida se elimina de la estabilona. Parte del voltaje de entrada se pierde en la resistencia, la parte restante se aplica a la carga:

Considera que tenemos

La mayor corriente a través de las ganancias de Stabilodron.

La corriente más pequeña a través de los procesos de estabilod.

Al proporcionar condiciones, corrientes de estabilización, limitando la sección de estabilización, el voltaje de estrés es estable e igual. De.

Con un aumento, la corriente está creciendo, la caída de voltaje está aumentando. Con un aumento en la resistencia de la carga, la corriente de carga disminuye, la corriente de la corriente está creciendo a través de la estabilización, la tensión cae y en la carga permanece sin cambios.

Para encontrar, construimos un esquema de sustitución estabilizante. 5.10, y para incrementos. El elemento no lineal funciona en el sitio de estabilización, donde su resistencia a la variable Goku es el parámetro del instrumento. El esquema de sustitución del estabilizador se muestra en la FIG. . Desde el esquema de sustitución que obtenemos.

Teniendo en cuenta que en el estabilizador, tenemos

Para encontrar, así como al calcular los parámetros de los amplificadores (ver § 2.3), usamos el teorema en el generador equivalente y se coloca, luego la resistencia en la salida del estabilizador

Las expresiones (5.16), (5.17) muestran que los parámetros del estabilizador están determinados por los parámetros de la estabilización semiconductora utilizada (u otro instrumento). Por lo general, para estabilizadores paramétricos no más de 20-40, y se encuentra en el rango de varios ohmios a varias celdas.

En algunos casos, tales indicadores son insuficientes, luego aplican estabilizadores de compensación. En la Fig. 5.11 es uno de los esquemas estabilizadores de compensación más simples, en los que la carga está conectada a la fuente de voltaje de entrada a través de la regulación elemento no lineal, Transistor V. En la base de datos del transistor a través de la OE, se suministra la señal OS. Hay voltajes de un voltaje resistente a la resistencia y referencia de alta resistencia a la entrada OU.

Higo. 5.11. Esquema simple estabilizador compensatorio con ou

Consideremos el trabajo del estabilizador. Supongamos que el voltaje aumentó, después de que aumenta, y al mismo tiempo, se suministra un incremento de voltaje positivo a la entrada de inversión de la OU, y en la salida OU es un incremento de voltaje negativo. El transistor de la transición del emisor de control del transistor se aplica la diferencia en los voltajes básicos y de emisores. En el modo en consideración, la corriente del transistor V disminuye y el voltaje de las líneas se reduce casi al valor inicial. De manera similar, el cambio en la lista al aumentar o disminuir se redujo: cambiará, se producirá el signo correspondiente, la corriente del transistor cambiará. Muy alto, ya que en el proceso de operación, prácticamente no se modifica el modo de operación de la estabilización y la corriente es estable a través de ella.

Los estabilizadores de voltaje de compensación están disponibles en forma de un IC, que incluyen un elemento no lineal de ajuste, transistor V, OU y cadenas que unen la carga con su entrada.

En la Fig. 5.10, se muestra la característica externa de la fuente de alimentación con el estabilizador, su parcela de trabajo se limita a los valores actuales

Esquema:

El estabilizador de voltaje en los amplificadores de operación (OU) a veces no se inicia, es decir, No ingresa al modo de estabilización cuando se enciende la alimentación, y la tensión en su salida sigue siendo casi igual a cero. Después de reemplazar el chip, el estabilizador comienza a funcionar normalmente. El cheque reemplazado por OU indica que es absolutamente correcto. Al volver a instalar este OU en un estabilizador de trabajo, se repite el fenómeno anterior: el estabilizador no se inicia nuevamente. Lo anterior es el esquema de uno de los estabilizantes típicos en los que se observó un fenómeno de este tipo.

Después de que se estableció varios experimentos. Que su razón es la tensión de desplazamiento mediante UCM del amplificador de operación, que se muestra a continuación condicionalmente como una fuente de voltaje constante:

La resistencia de entrada del amplificador de operación representa la resistencia RVX. El voltaje de la mezcla ou, como se conoce, puede ser cualquier polaridad. Supongamos que resultó ser como se muestra en la figura. Luego, en el primer momento, después de encender la tensión de salida del estabilizador, y por lo tanto, el voltaje entre las entradas OMU es cero, y el polo negativo de la fuente UCM está conectado directamente a la entrada inconvertible de OU. El voltaje a su producción disminuye y con un valor suficientemente grande de la CCH (para K1UT531B, por ejemplo, puede alcanzar 7.5 MV) debido al gran coeficiente de ganancia de voltaje, la cascada de salida OU está fuertemente saturada, la tensión de salida es solo décimas de volta.. Este voltaje no es suficiente para abrir el transistor regulatorio del estabilizador y, por lo tanto, no se inicia. Si resulta que después de reemplazar el chip en la OE recién instalada, el valor de voltaje de desplazamiento no es demasiado grande o su polaridad se invierte en la FIG. El estabilizador 2A comenzará normalmente.

Deshacerse de la necesidad de la selección que consume tiempo de una instancia de OU para cada estabilizador específico diferentes caminos. Uno de ellos, por ejemplo, debe usar para iniciar un estabilizador divisor de voltaje con un diodo de separación (Fig. 2b). El voltaje en la resistencia R2 debe satisfacer las siguientes desigualdades:

dónde:
Urh.min y UVK.max: el voltaje de entrada mínimo y máximo del estabilizador;
UD es la caída de voltaje máxima en el diodo V1;
Ucm.max es el voltaje máximo del desplazamiento de la OU;
U3 Nom - Voltaje en la entrada 3 OU (ver Fig. 1) en el modo estabilizador nominal.

Cuando el estabilizador está conectado a la fuente de alimentación, la tensión positiva de la resistencia R2 (Fig. 2. B) a través del diodo VI se suministra a la entrada de inconformación de OU. El voltaje de salida de la OU al mismo tiempo aumenta bruscamente y se abre el transistor regulador del estabilizador.

Después de la salida del estabilizador al modo nominal, el diodo VI cierra y desconecta el divisor de voltaje de la entrada de la UE. Para los más eliminación completa La influencia del valor de lanzamiento al trabajo del estabilizador de diodos debe elegir un silicio, con una pequeña corriente inversa.

Comprobación práctica confirmó la efectividad de la aplicación de la cadena descrita: el estabilizador con ella se inició correctamente con cualquier valor y polaridad del voltaje de UCM. Mientras que, sin él, a veces no se produjo la inclusión del estabilizador. Los efectos de la cadena de partida en los indicadores del estabilizador (el coeficiente de estabilización es más que. 6000, no se observó la resistencia de salida de 8 MΩ).

Como usted sabe, se requiere una corriente estable para alimentar los LED. Un dispositivo que puede alimentar los LED a una corriente estable se llama el controlador LED. Este artículo está dedicado a la fabricación de un conductor de este tipo utilizando el amplificador operativo.

Por lo tanto, la idea principal es estabilizar la caída de voltaje en la resistencia del valor nominal conocido (en nuestro caso - R 3) incluido en el circuito secuencialmente con la carga (LED). Dado que la resistencia se enciende de manera consistente con el LED, entonces la misma corriente fluye a través de ellos. Si esta resistencia se selecciona de tal manera que prácticamente no se calienta, entonces será resistente. Por lo tanto, estabilizando la caída de voltaje, estabilizamos la corriente a través de ella y, respectivamente, a través del LED.

¿Y aquí está el amplificador operativo? Sí, a pesar del hecho de que una de sus maravillosas propiedades es que la OU tiende a tal estado cuando la diferencia de estrés en sus insumos es cero. Y lo hace cambiando su voltaje de salida. Si la diferencia u 1 -U 2 es positiva: la tensión de salida aumentará, y si es negativo es disminuir.

Imagina que nuestro esquema está en un determinado estado de equilibrio, cuando la tensión en la salida OU es válida. Al mismo tiempo a través de la carga y la resistencia fluye la corriente i n. Si por esas razones, la corriente en la cadena aumentará (por ejemplo, si la resistencia del LED disminuye bajo la acción de calentamiento), esto causará un aumento en la caída de voltaje en la resistencia R 3 y, en consecuencia, un aumento en voltaje en la entrada Inversión OU. Aparecerá una diferencia de voltaje negativa entre las entradas de OU (error), esforzándose por compensar lo que el operador reducirá el voltaje de salida. Lo hará hasta que los voltajes en sus insumos sean iguales, es decir, Hasta ahora, la caída de voltaje en la resistencia R 3 no será igual a la tensión en la entrada de inconformación de la OU.

Por lo tanto, toda la tarea se reduce para estabilizar el voltaje en la entrada no invisora \u200b\u200bde la OU. Si todo el esquema está impulsado por un voltaje estable, U P, entonces para esto, un divisor bastante simple (como en el Esquema 1). Una vez que el divisor está conectado a un voltaje estable, el rendimiento del divisor también será estable.

Cálculos: Para los cálculos, elija un ejemplo real: permita que queremos guardar dos LEDs de luz de Superwear teléfono móvil Nokia del voltaje UP \u003d 12V (excelente linterna en el automóvil). Necesitamos obtener una corriente a través de cada LED 20 MA y al mismo tiempo tenemos un Kindlado tarjeta madre Amplificador de doble operacional LM833. Con tal corriente, nuestros LED se brillan mucho más brillantes que en el teléfono, pero se queman y no van, la calefacción significativa comienza en algún lugar más cercano a 30 mA. Realizaremos el cálculo para un canal del operador, porque Para el segundo, es absolutamente similar.

voltaje en la entrada inconvertida: u 1 \u003d U P * R 2 / (R 1 + R 2)

voltaje en entrada Inversión: u 2 \u003d i h * r 3

a partir de las condiciones de igualdad de voltajes en un estado de equilibrio:

U 1 \u003d u 2 \u003d\u003e I h \u003d u p * r 2 / r 3 * 1 / (R 1 + R 2)

¿Cómo elegir las nominaciones de los elementos? Primero, la expresión para U 1 es válida solo si la corriente de entrada del amplificador de operación \u003d 0. Es decir, para el amplificador operativo perfecto. Para que no pueda tener en cuenta la corriente de entrada de la OU real, la corriente a través del divisor debe ser al menos 100 veces más que la corriente de entrada OU. La magnitud de la corriente de entrada se puede ver en la hoja de datos, generalmente para la OSH moderna, puede ser de docenas de PicoMepper a cientos de nanosper (para nuestra actualización de la entrada de la caja MAX \u003d 1 μA). Es decir, la corriente a través del divisor debe ser de al menos 100..200 μA. En segundo lugar, por un lado, el mayor R 3, cuanto más nuestro esquema es sensible a cambiar la corriente, pero por otro lado, el aumento de R 3 reduce la eficiencia del circuito, ya que la resistencia disipa la potencia proporcional a la resistencia. Procederemos del hecho de que no queremos la caída de voltaje en la resistencia más de 1b.

Por lo tanto, permita que R 1 \u003d 47kom, entonces, teniendo en cuenta el hecho de que u 1 \u003d u 2 \u003d 1b, de la expresión para U 1, obtenemos R 2 \u003d R 1 / (UP / UP / U 1 -1) \u003d 4,272 - \u003e Desde la fila estándar, elegimos una resistencia por 4.3 com. De la expresión para U 2 Encontramos R 3 \u003d U 2 / I H \u003d 50 -\u003e Seleccione una resistencia para 47 ohmios. Compruebe la corriente a través del divisor: i D \u003d u n / (R 1 + R 2) \u003d 234 μA, que es bastante adecuado. La potencia se disipó en R 3: P \u003d i H 2 * R 3 \u003d 18.8 MW, que también es bastante aceptable. Para comparación, las resistencias MLT-0,125 más convencionales están diseñadas para 125 MW.

Como ya se señaló, el esquema descrito anteriormente está diseñado para el poder estable u p. Qué hacer si la nutrición no es estable. La mayoría. decisión simple Está reemplazando la resistencia del divisor R 2 a Stabilod. ¿Qué es importante tener en cuenta en este caso?

Primero, es importante que Stabilong pueda funcionar en todo el rango de voltaje de suministro. Si la corriente a través de R 1 D 1 es demasiado pequeña: el voltaje de la estabilidad será significativamente más alto que la tensión de estabilización, respectivamente, la tensión de salida será significativamente más alta de lo deseado y el LED puede quemar. Por lo tanto, es necesario que, en U P MIN, la corriente a través de R 1 D 1 fue mayor o igual que el I St min (la corriente de estabilización mínima, aprenda del Datashet a Stabilod).

R 1 max \u003d (u n min -u st) / i st min

En segundo lugar, con la tensión máxima de la fuente de alimentación, la corriente a través de Stabytron no debe ser más alta que I St Max (nuestra estabilión no debe quemar). Es decir

R 1 min \u003d (u n max -u st) / i st max

Y, finalmente, en tercer lugar, el voltaje de la verdadera estabilidad no es exactamente igual a U Art, - Es, dependiendo de la corriente, cambia de U St min a la U Art Max. Por consiguiente, la caída en la resistencia R 3 también varía de U St min a U St Max. También debe tenerse en cuenta, ya que el ΔU ST más grande es el mayor error de control actual, dependiendo de la tensión de alimentación.

Bueno, está bien, con pequeñas corrientes descubridas, pero ¿qué debo hacer si necesitamos una corriente a través del LED no 20, y 500 MA, lo que excede la posibilidad del operador? Aquí, también, todo es suficiente simple: la salida puede poder usar el transistor bipolar o campo habitual, todos los cálculos permanecen sin cambios. La única condición obvia es el transistor para soportar la corriente requerida y la voltaje de suministro máxima.

Bueno, tal vez, todo. ¡Buena suerte! Y en ningún caso, no tire las redadas viejas, todavía tenemos muchas cosas geniales.