Регулаторни вериги с ниско отпадане 5V, 12V, използващи транзистори

Транзисторният ниско отпадане идеите за веригата на регулатора на напрежението, обяснени в следващата статия, могат да се използват за получаване на стабилизирани изходни напрежения точно от 3 V и по-високи, като 5 V, 8 V, 9 V, 12 V и т.н. с изключително ниско отпадане от 0,1 V.

Например, ако направите предложената 5 V LDO верига, тя ще продължи да генерира постоянна мощност от 5 V, дори ако входното захранване е само 5,1 V

По-добре от регулаторите 78XX

За стандарта 7805 регулатор установяваме, че те задължително се нуждаят от минимум 7 V, за да произведат точен 5 V изход и т.н. Това означава, че нивото на отпадане е 2 V, което изглежда много високо и нежелано за много приложения.

Обяснените по-долу LDO концепции могат да се считат за по-добри от популярните регулатори 78XX като 7805, 7812 и т.н., тъй като те не изискват входното захранване да е с 2 V по-високо от предвиденото ниво на изход, а може да работи с изходи в рамките на 2% от входа.

Всъщност за всички линейни регулатори като 78XX или LM317, 338 и т.н. входното захранване трябва да е с 2 до 3 V по-високо от интернирания стабилизиран изход.

Проектиране на 5 V регулатор с ниско отпадане

ЗАБЕЛЕЖКА: МОЛЯ, ДОБАВЕТЕ 1K РЕЗИСТОР МЕЖДУ Q1 BASE И Q2 COLLECTOR

Фигурата по-горе показва просто отпадане 5 V стабилизиран регулатор на напрежение дизайн, който ще ви осигури правилно стабилизирани 5 V, дори когато входното захранване е спаднало до по-малко от 5,2 V.

Работата на регулатора всъщност е много проста, Q1 и Q2 образуват обикновена висока печалба общ излъчвател превключвател на захранването, който позволява напрежението да премине от входа към изхода с ниско отпадане.

Q3 във връзка със ценеровия диод и R2 работят като основна мрежа за обратна връзка, която регулира изхода до стойността, еквивалентна на ценеровия диод (приблизително).

Това също означава, че от промяна на ценеровото напрежение стойност, изходното напрежение може да бъде съответно променено по желание. Това е допълнително предимство на дизайна, тъй като позволява на потребителя да персонализира дори нестандартните изходни стойности, които не са налични от фиксираните интегрални схеми 78XX

Проектиране на 12 V регулатор с ниско отпадане

ЗАБЕЛЕЖКА: МОЛЯ, ДОБАВЕТЕ 1K РЕЗИСТОР МЕЖДУ Q1 BASE И Q2 COLLECTOR

Както беше обяснено в предишния раздел, само промяната на ценеровите стойности променя изхода до необходимото стабилизирано ниво. В горната 12 v LDO верига сме заменили ценеров диод с 12 V ценеров диод за получаване на 12 V регулиран изход чрез входове от 12,3 V до 20 V.

Текущи спецификации.

Текущият изход от тях LDO дизайни ще зависи от стойността на R1 и текущия капацитет за обработка на Q1, Q2. Посочената стойност на R1 ще позволи максимум 200 mA, които могат да бъдат увеличени до по-високи ампера чрез подходящо намаляване на стойността на R1.

За да осигурите оптимална производителност, уверете се, че Q1 и Q2 са посочени с висок hFE , най-малко 50. Освен това, заедно с транзистора Q1, Q2 също трябва да бъде силов транзистор, тъй като може да се нагрее малко в процеса.

Защита от късо съединение

Един очевиден недостатък на обяснените вериги с нисък спад е липсата на защита от късо съединение , което обикновено е стандартна вградена функция в повечето нормални фиксирани регулатори.

Независимо от това, функцията може да бъде добавена чрез включване на текущ ограничаващ етап, използвайки Q4 и Rx, както е показано по-долу:

ЗАБЕЛЕЖКА: МОЛЯ, ДОБАВЕТЕ 1K РЕЗИСТОР МЕЖДУ Q1 BASE И Q2 COLLECTOR

Когато токът се увеличи над предварително определената граница, спадът на напрежението в Rx става достатъчно висок, за да се включи Q4, който започва да заземява основата Q2. Това кара Q1, Q2 проводимостта да стане силно ограничена и изходното напрежение да се изключи, докато, разбира се, текущото изтегляне се възстанови до нормалното ниво.

Транзисторен регулатор с ниско падане с мек старт

Този регулатор на напрежение с високо усилване, използващ само няколко транзистора, включва качества, по-добри от тези на широко използваните множество емитер-последовател варианти .

Веригата беше изпробвана в a 30 ватов стерео усилвател което стриктно изискваше силно регулирано захранване, а също и изходно напрежение, което можеше да се изкачи бавно и постепенно до нула волта до максимум, всеки път, когато веригата първоначално беше включена.

Това плавен старт план (около 2 секунди) за усилвателите на мощност помогна на изхода на кондензаторите 2000 uF да се зареди, без да задейства твърде много ток на колектора в изходните транзистори.

Нормалният изходен импеданс на регулатора е 0,1 ома. Изходното напрежение се намира чрез решаване на уравнението по:

VO = VZ - VBE1.

Времето на нарастване на изходното напрежение се изчислява чрез изчисляване чрез формулата:

T = RB.C1 (1 -Vz / V).

Редица цифрови устройства изискват предварително зададена последователност на включване за техните захранвания. Чрез установяване на правилни стойности на RB / C1, времето за нарастване на изхода на веригата може да бъде фиксирано, за да достави тази последователност или интервал на забавяне