Matala pudotus 5 V, 12 V säädinpiirit, jotka käyttävät transistoreita

Transistoroitu matala keskeyttäjät Seuraavassa artikkelissa selitettyjä jännitteen säätöpiirin ideoita voidaan käyttää vakiintuneiden lähtöjännitteiden saamiseen 3 V: sta ja yli, kuten 5 V, 8 V, 9 V, 12 V jne., erittäin pienellä 0,1 V: n katkaisulla.

Esimerkiksi, jos teet ehdotetun 5 V: n LDO-piirin, se jatkaa vakion 5 V: n lähdön tuottamista, vaikka tulonsyöttö olisi vain 5,1 V

Parempi kuin 78XX-säätimet

Standardille 7805 säädin havaitsemme, että he tarvitsevat pakollisesti vähintään 7 V: n tarkan 5 V: n lähdön tuottamiseksi ja niin edelleen. Tarkoituksena on, että keskeyttämistaso on 2 V, mikä näyttää erittäin korkealta ja ei-toivotulta monissa sovelluksissa.

Jäljempänä selitettyjä LDO-käsitteitä voidaan pitää parempina kuin suosittuja 78XX-säätimiä, kuten 7805, 7812 jne., Koska ne eivät vaadi tulojännitteen olevan 2 V korkeampi kuin aiottu lähtötaso, vaan ne voivat toimia lähdöillä, jotka ovat 2% sisääntulosta.

Itse asiassa kaikille lineaarisille säätimille, kuten 78XX tai LM317, 338 Tulojännitteen on oltava 2-3 V korkeampi kuin vakiintunut vakiolähtö.

5 V: n matalan pudotuksen säätimen suunnittelu

HUOMAUTUS: LISÄÄ 1K VASTUS Q1-PERUSTEEN JA Q2-KERÄJÄLLE

Yllä oleva kuva esittää yksinkertaisen matalan keskeyttäjän 5 V vakautettu jännitesäädin rakenne, joka antaa sinulle oikean 5 V: n vakauden, vaikka tulonsyöttö olisi pudonnut alle 5,2 V.

Säätimen toiminta on itse asiassa hyvin yksinkertaista, Q1 ja Q2 muodostavat yksinkertaisen suuren vahvistuksen yhteinen säteilijä virtakytkin, joka sallii jännitteen siirtymisen tulosta lähtöön pienellä pudotuksella.

Q3 yhdessä zener-diodin ja R2: n kanssa toimii kuin peruspalaute-verkko, joka säätää lähdön arvoon, joka vastaa zener-diodin arvoa (suunnilleen).

Tämä tarkoittaa myös sitä, että mennessä zener-jännitteen muuttaminen arvo, lähtöjännitettä voidaan muuttaa vastaavasti, kuten halutaan. Tämä on suunnittelun lisäetu, koska se antaa käyttäjälle mahdollisuuden mukauttaa myös epätyypillisiä lähtöarvoja, joita ei ole saatavana kiinteistä 78XX-IC: stä

12 V: n matalan pudotuksen säätimen suunnittelu

HUOMAUTUS: LISÄÄ 1K VASTUS Q1-PERUSTEEN JA Q2-KERÄJÄLLE

Kuten edellisessä osassa selitettiin, pelkkä zener-arvojen muuttaminen muuttaa lähdön vaaditulle vakautetulle tasolle. Yllä olevassa 12 V LDO-piirissä olemme korvanneet zener-diodi 12 V: n zener-diodilla 12 V: n säädetyn lähdön saamiseksi 12,3 - 20 V: n tulojen kautta

Nykyiset eritelmät.

Näiden nykyinen lähtö LDO suunnittelee riippuu R1: n arvosta ja Q1: n, Q2: n nykyisestä käsittelykapasiteetista. Osoitettu R1-arvo sallii enintään 200 mA: n, joka voidaan nostaa korkeampiin ampeereihin alentamalla R1-arvoa asianmukaisesti.

Parhaan suorituskyvyn varmistamiseksi varmista, että Q1 ja Q2 on merkitty korkea hFE , vähintään 50. Q1: n on Q1-transistorin ohella oltava myös tehotransistori, koska se voi myös lämmetä prosessissa.

Oikosulkusuojaus

Yksi selitetyistä matalan pudotuksen piireistä on ilmeinen haittapuoli oikosulkusuojaus , joka on normaalisti sisäänrakennettu ominaisuus useimmissa normaaleissa kiinteissä säätimissä.

Ominaisuus voidaan kuitenkin lisätä sisällyttämällä virranrajoitusvaihe Q4: llä ja Rx: llä alla olevan kuvan mukaisesti:

HUOMAUTUS: LISÄÄ 1K VASTUS Q1-PERUSTEEN JA Q2-KERÄJÄLLE

Kun virta kasvaa ennalta määrätyn rajan yli, jännitehäviö Rx: n yli tulee riittävän korkeaksi kääntämään Q4 päälle, mikä alkaa Q2-maadoituksen maadoittamiseen. Tämä aiheuttaa Q1: n, Q2: n johtumisen voimakkaasti rajoitetuksi, ja lähtöjännite sammuu, kunnes tietysti virranotto palautuu normaalille tasolle.

Pienen pudotuksen transistorin säädin pehmeällä käynnistyksellä

Tämä vain muutamaa transistoria käyttävä suurivahvistettu jännitesäädin sisältää parempia ominaisuuksia kuin laajalti käytettyjen monien transistoreiden emitter-seuraaja-variantit .

Piiri oli kokeiltu a 30 watin vahvistin joka vaati tiukasti hyvin säänneltyä syöttöä ja myös lähtöjännitettä, joka voisi nousta hitaasti ja vähitellen nollavolttia pitkin maksimiin aina, kun piiri alun perin käynnistettiin.

Tämä pehmeä aloitus suunnitelma (noin 2 sekuntia) tehovahvistimille auttoi 2000 uF -lähtökondensaattoria latautumaan laukaisematta liikaa kollektorivirtaa lähtötransistoreissa.

Normaali säätimen lähtöimpedanssi on 0,1 ohmia. Lähtöjännite löydetään ratkaisemalla yhtälö seuraavasti:

VO = VZ - VBE1.

Lähtöjännitteen nousuaika arvioidaan laskemalla kaavan avulla:

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

Useat digitaaliset laitteet vaativat virtalähteiden esiasetetun kytkennän. Asettamalla oikeat RB / C1-arvot, piirin lähdön nousuaika voidaan kiinnittää tämän jakson tai viiveen toimittamiseksi