Оглавление
- Стабилизатор крен8б
- Обзор известных моделей
- Технические характеристики
- Крен 12 вольт
- Как сделать простой блок питания на 12 вольт из трансформатора, выпрямителя, конденсатора.
- КР142ЕН12
- Регулируемый блок питания своими руками
- Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
- Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
- Как проверить работоспособность микросхем КРЕН
- Пример типовой схемы подключения
- Электрические характеристики
- Назначение выводов и принцип работы
Стабилизатор крен8б
В настоящее время интегральные стабилизаторы напряжения распространены достаточно широко. Источники питания с использованием таких стабилизаторов имеют небольшое количество дополнительных элементов, низкую стоимость и обладают отличными техническими характеристиками. Линейный стабилизатор крен8б – один из наиболее распространённых вариантов отечественного производства, являющийся аналогом импортных стабилизаторов линейки 78хх.
Действие стабилизатора
Стабилизатор кр1428б даёт возможность снабжения каждой платы сложного прибора отдельным стабилизирующим устройством и воспользоваться для его питания общим источником, не обеспеченным стабилизацией.
Поскольку поломка одного из стабилизаторов приводит к выходу из строя только подключенного к нему блока, это повышает общую надёжность устройств. Также такая схема подключения смогла решить проблему борьбы с помехами импульсного характера и наводками на длинные питающие провода.
Следует знать, что превышение значения тока, на которое рассчитано устройство, может повлечь за собой выход стабилизатора из строя. Однако современные стабилизаторы имеют защиту по току – в случае превышения максимальной нагрузки тока они просто отключаются.
К минусам линейных стабилизаторов можно отнести и сильный нагрев при повышенной нагрузке. Так повышение входного напряжения влечёт за собой перегрев стабилизатора. При разработке стабилизаторов крен8б эта проблема была решена обеспечением защиты по перегреву.
Технические характеристики:
- Стабилизатор кр1428б имеет следующие характеристики:
- допустимая величина выходного тока 1 Ампер;
- наличие внутренней термозащиты;
- защищённый выходной транзистор;
- отсутствие необходимости во внешних компонентах;
- внутренние ограничения токов короткого замыкания.
Применение
Применяться такой стабилизатор может в таких устройствах, как:
- в радиоэлектронных устройствах как источник питания логических систем;
- в устройствах воспроизведения высокого качества;
- в измерительных приборах.
При добавление в типовые схемы дополнительных элементов можно превратить стабилизатор из источника напряжения в источник с регулировкой как напряжения, так и тока.
Если длина соединительных проводов стабилизатора с фильтрующими конденсатами выпрямителя превышает 1 метр, тогда на его входе требуется установка электролитического конденсатора.
Выбор линейного стабилизатора крен1428б поможет решить проблему со стабилизацией напряжения в большом спектре радиоэлектронный и других устройств и продлит срок использования приборов.
Обзор известных моделей
Большинство микросхем для питания светодиодов выполнены в виде импульсных преобразователей напряжения. Преобразователи, в которых роль накопителя электрической энергии выполняет катушка индуктивности (дроссель) называются бустерами. В бустерах преобразование напряжения происходит за счет явления самоиндукции. Одна из типичных схем бустера приведена на рисунке.
Схема стабилизатора тока работает следующим образом. Транзисторный ключ находящийся внутри микросхемы периодически замыкает дроссель на общий провод. В момент размыкания ключа в дросселе возникает ЭДС самоиндукции, которая выпрямляется диодом. Характерно то, что ЭДС самоиндукции может значительно превышать напряжение источника питания.
Как видно из схемы для изготовления бустера на TPS61160 производства фирмы Texas Instruments требуется совсем немного компонентов. Главными навесными деталями являются дроссель L1, диод Шоттки D1, выпрямляющий импульсное напряжение на выходе преобразователя, и Rset.
Резистор выполняет две функции. Во-первых, резистор ограничивает ток, протекающий через светодиоды, а во-вторых, резистор служит элементом обратной связи (своего рода датчиком). С него снимается измерительное напряжение, и внутренние схемы чипа стабилизируют ток, протекающий через LED, на заданном уровне. Изменяя номинал резистора можно изменять ток светодиодов.
Преобразователь на TPS61160 работает на частоте 1.2 МГц, максимальный выходной ток может составлять 1.2 А. С помощью микросхемы можно питать до десяти светодиодов включенных последовательно
Яркость светодиодов можно изменять путем подачи на вход «контроль яркости» сигнала ШИМ переменной скважности. КПД приведенной схемы составляет около 80%. Нужно заметить, что бустеры обычно используются, когда напряжение на светодиодах выше напряжения источника питания
В случаях, когда требуется понизить напряжение, чаще применяют линейные стабилизаторы. Целую линейку таких стабилизаторов MAX16xxx предлагает фирма MAXIM. Типовая схема включения и внутренняя структура подобных микросхем представлена на рисунке
Нужно заметить, что бустеры обычно используются, когда напряжение на светодиодах выше напряжения источника питания. В случаях, когда требуется понизить напряжение, чаще применяют линейные стабилизаторы. Целую линейку таких стабилизаторов MAX16xxx предлагает фирма MAXIM. Типовая схема включения и внутренняя структура подобных микросхем представлена на рисунке.
Как видно из структурной схемы, стабилизация тока светодиодов осуществляется Р-канальным полевым транзистором. Напряжение ошибки снимается с резистора Rsens и подается на схему управления полевиком. Так как полевой транзистор работает в линейном режиме, КПД подобных схем заметно ниже, чем у схем импульсных преобразователей.
Микросхемы линейки MAX16xxx часто применяются в автомобильных приложениях. Максимальное входное напряжение чипов составляет 40 В, выходной ток – 350 мА. Они, как и импульсные стабилизаторы, допускают ШИМ-диммирование.
Технические характеристики
В блоках питания от сети 220В линейный стабилизатор обычно устанавливается сразу после выпрямительного диодного моста, где выполняет свою основную роль источника вторичного электропитания (ИВЭП). Рекомендуемая производителями величина входного напряжения у КРЕН8Б находится в диапазоне 14,5 … 18 В. В любом случае, должно быть на 2,5-3 В больше от опорного.
Максимальные параметры
Изготовителями заявлены следующие максимальные параметры КР142ЕН8Б, при температуре корпуса (ТК) от -45 до +70оС, если не указано иного:
- входное напряжение (при ТК от -45 до +100оС) — до 30 В;
- мощность рассеивания – до 1,5 Вт; до 8 Вт (c теплоотводом);
- ток в нагрузке – до 1500 мА (c использованием теплоотвода).
Электрические параметры
Если ток в нагрузке будет более 100 мА, то рекомендуется применение теплоотвода. На практике его величина может достигать 900 мА, что на много меньше значения заявленного отдельными производителями в даташит, но вполне достаточного для большинства современных слаботочных систем. Сведения о электрических параметрах КРЕН8Б, при температуре окружающей среды +25оС, представлены в таблице ниже.
Типовое включение
Устойчивая работа электронных приборов обеспечивается стабильностью поданного на них электропитания. Отсюда и возникает потребность в его выравнивании до необходимого уровня. Превышение или снижение питающих значений недопустимо, так как приводит к неисправности в работе оборудования. Самый очевидный способ — использовать популярную отечественную микросхему из серии КР142.
КР142ЕН8Б является одним из линейных стабилизаторов указанной серии. Его типовая схема подключения очень простая и подходит для всех КР142ЕН. Она включает в себя саму КРЕНку (еще одно неофициальное название 142ЕН8Б) и пару сглаживающих конденсаторов. В даташит рекомендовано применение небольших ёмкостей с величиной 0,33 и 1,0 мкФ. Обычно используют керамические или танталовые версии.
Если для проекта выбраны алюминиевые электролитические конденсаторы, то они должны быть не менее 10 мкФ. Их лучше подсоединять как можно ближе к выводам микросхемы. Многие радиолюбители делают это навесным монтажом, спаивая ножки радиоэлементов между собой.
Крен 12 вольт
Стабилизатор напряжения крен 12 вольт, расположенный в блоке питания, является немаловажным узлом радиоэлектронной техники. Не так давно подобные узлы были основаны на стабилитронах и транзисторах, на смену которым пришли специализированные микросхемы.
Плюсами таких схем стали способность в широких диапазонах выходного тока и выходного напряжения, а также присутствие системы, защищающей от перегрузок по электрическому току и перегревания – при превышении допустимого температурного значения кристалла микросхемы производится остановка тока на выходе.
Технические характеристики
К основным характеристикам стабилизатора крен 12 вольт относятся:
- отсутствие необходимости в дополнительных внешних компонентах;
- наличие внутренней системы термозащиты;
- присутствие защитной схемы выходного транзистора;
- внутренние ограничители тока коротких замыканий;
- лёгкость и малые габариты.
Выходной ток в стабилизирующих устройствах крен 12 может быть 1 или 1,5 А, максимальное напряжение – 30 или 35 В. Разность входного напряжения с выходным в таких стабилизаторах всегда одинакова и составляет 2,5 В.
КР142ЕН12А
Стабилизатор КР142ЕН12А и его аналог LM317 являются регулируемыми стабилизирующими устройствами компенсационного типа. Работают они с внешним разделителем напряжения в элементе измерения, что позволяет регулирование напряжения на выходе в диапазоне 1,3 В – 37 В. Элемент регулирования находится в плюсовом проводе питания. Предел тока нагрузки не превышает 1 А.
Данные стабилизаторы считаются самыми «высоковольтными» в линейке К142, обладают высокой стойкостью к импульсным мощностным перегрузкам. Также они имеют систему, защищающую от перегрузок по току на выходе.
Прибор защищается пластмассовым корпусом, с вмонтированным удлинённым фланцем для теплоотведения. Массы подобных приборов не превышает 2,5 г.
Применение
Стабилизаторы на 12В широко используются в схемах электронных устройств как составляющие источников их электропитания. Это может быть бытовая и измерительная техника, радиоэлектронная аппаратура и прочие конструкции.
Также эти стабилизаторы используются автолюбителями при необходимости ограничения тока заряда аккумулятора, проверки источника питания, установке LED-лент в автомобильные фары во избежание частого сгорания светодиодов.
Простота схемного решения стабилизатора делает его лёгким в использовании даже для обычного обывателя, не обладающего специальными знаниями.
Как сделать простой блок питания на 12 вольт из трансформатора, выпрямителя, конденсатора.
Тема: как можно спаять источник питания на 12 вольт своими руками (схема).
Если вам нужен источник постоянного питания с напряжением 12 вольт, а его нет под рукой, то его можно и купить. Если брать дешёвый блок питания, то его качество будет оставлять желать лучшего. Обычно такие недорогие БП хороши только с виду. Когда их открываешь, то оказывается, что его характеристики (указанные на корпусе) по току завышены. В реальности он не способен обеспечить в полной мере ту мощность, что заявлена производителем (как правило). Можно купить и более дорогостоящий блок питания на 12 вольт, но собрать своими руками по частям выйдет гораздо дешевле, а по качеству ничуть не хуже.
Итак, как сделать хороший и простой блок питания на 12 вольт своими руками, что для этого нам понадобится? Нужен понижающий силовой трансформатор, выпрямительный диодный мост и фильтрующий конденсатор электролит. Трансформатор будет понижать сетевое напряжение (220 В) до нужного, а именно до 10 вольт. Почему до 10, а не 12. Потому, что есть такой эффект — переменное напряжение после диодного моста (имеющего конденсатор достаточной емкости) станет процентов примерно на 18 больше, чем без конденсатора. Это стоит учитывать при сборке любого блока питания.
Трансформатор нужен той мощности, которая вам нужна. То есть, изначально вы должны знать, какой именно максимальный ток должен выдавать данный блок питания. Зная ток и выходное напряжение можно найти электрическую мощность. Нужно просто ток (к примеру 3 ампера) перемножить на напряжение выхода (в нашем случае это 12 вольт). Стоит ещё добавить небольшой запас по мощности процентов 25. В итоге получим, что нужен трансформатор мощностью около 50 Вт.
С размерами (мощностью) трансформатора определились. Исходя из этого вторичная обмотка транса должна иметь нужное сечение, чтобы обеспечить нужную силу тока. Для 3 ампер (максимальное значение) на выходе нашего самодельного блока питания сечение вторичной обмотки трансформатора должно быть около 1,3 мм. Если на магнитопроводе достаточно места, то можно намотать провод большего диаметра (это только увеличит максимальную силу тока источника питания).
Итак, наш трансформатор на выходе вторичной обмотки будет выдавать переменное напряжение величиной 10 вольт. Это напряжение имеет форму синусоиды, которая меняет свои полюса с частотой 50 герц. Нам же нужен постоянный ток, который не имел этого периодического изменения полюсов. Для этого используется выпрямительный диодный мост. Его задача сводится к тому, что он все полупериоды делает однополюсными, хотя и скачкообразными (плавно возрастающими и убывающими). Диодный мост можно купить готовым, хотя его можно спаять и самому из 4х одинаковых диодов, которые должны быть также рассчитаны на нужный выходной ток. Для нашего самодельного блока питания с 3 амперами нужно взять диоды, рассчитанные на ток в 6 А (берём с учётом запаса).
Поскольку после диодов напряжение имеет скачкообразный вид, его нужно отфильтровать. Это делается обычным электролитическим конденсатором, соответствующей емкости. Значит достаем еще и конденсатор, рассчитанный на напряжение 25 вольт, с емкостью 2200 мкф (чем больше, тем лучше фильтрация, но при этом и размеры конденсатора будут увеличиваться). Вот и всё, теперь эти элементы нужно просто спаять между собой (трансформатор, выпрямительный диодный мост и конденсатор электролит).
P.S. Учтите, что ёмкость конденсатора электролита имеет полярность (плюс и минус), которую нужно соблюдать при подключении его к схеме нашего самодельного блока питания. В противном случае может произойти так, что конденсатор просто у вас взорвется, либо просто выйти из строя. Ну, а в целом, данная схема БП является наиболее простой. Она не имеет стабилизации, рассчитана на питания электроприборов, не нуждающихся в большой точности и стабильности напряжения.
КР142ЕН12
Регулируемый стабилизатор положительного напряжения
Микросхема КР142ЕН12 регулируемый трехвыводный стабилизатор положительного напряжения, позволяющий питать
устройства током до 1.5А в диапазоне напряжений от 1.2В до 37В. Этого легко достичь, используя всего два
внешних навесных резистора для установки необходимого выходного напряжения. Линейность нагрузочной
характеристики лучше, чем в стандартных фиксированных стабилизаторах.КР142ЕН12А собран в стандартном
транзисторном корпусе, позволяющем легко монтировать его на плате и теплоотводе. В дополнение к
более высоким, чем у фиксированных стабилизаторов характеристикам,КР142ЕН12А имеет полную защиту от
перегрузок, включающую внутрисхемное ограничение по току, защиту от перегрева и защиту выходного
транзистора. Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход
регулирования отключен. Обычно входной конденсатор не нужен, если корпус стабилизатора находится
в пределах 15 см от входной фильтрирующей емкости,в противном случае он необходим. В дополнение может
быть добавлен выходной конденсатор для сглаживания переходных процессов.Для достижения очень высокого
значения коэффициента подавления пульсаций вход регулирования может быть зашунтирован емкостью. Помимо
тех случаев, в которых используются фиксированные стабилизаторы, КР142ЕН12А находит применение в
широком диапазоне других приложений. Например, переключаемый стабилизатор, стабилизатор с программи
руемым выходом, а с присоединением постоянного резистора между выходом и входом регулирования
КР142ЕН12А может использоваться как прецизионный токовый стабилизатор. Источники с электронным
выключением можно получить закорачиванием вывода регулирования на землю, при этом на выходе получается
напряжение 1.2В, которое позволяет уменьшить ток в нагрузке.
|
|
Электрические характеристики
Все параметры приведены при Vin-Vo=5В, Io=0,5A, 0°C<Tj<125°C, Cin=0.33mF,
Cout=0.1mF если не оговорено другое.
Наименование | Обозначение | Условия измерения | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. измерения | |
Нестабильность по входному напряжению | REGIN | Ta=25°C3B<(Vin-Vo)<40B Io=0.1A(Прим.) |
— | 0.01 | 0.04 | %В | |
0°C<Tj<+125°C3B<(Vin-Vo) <40BIo=0.1A(Прим.) |
— | 0.02 | 0.07 | ||||
Нестабильность по току нагрузки | REGL | Vo<5B | Ta=25°C10мА<Io<1.5A(Прим.) | — | 5 | 25 | мВ |
Vo>5B | — | 0.1 | 0.5 | % | |||
Vo<5B | 0°C<Tj+125°C (Прим.) 10мА<Io<1.5A | — | 20 | 70 | мВ | ||
Vo>5B | — | 0.3 | 1.5 | % | |||
Температурная нестабильность | REGTH | Ta=25°C, 0,2мс<t<20мс | — | 0.01 | 0.07 | %/Вт | |
Ток по входу регулирования | IADJ | 50 | 100 | мкА | |||
Нестабильность тока повходу регулирования | IADJ | 10мА<Io<1.5A3B<(Vin -Vo)<40BPT<20Вт |
— | 0.4 | 5 | мкА | |
Опорное напряжение | VREF | 10мА<IO<1.5A3B<(Vin— Vo)<40BPT<20Вт |
1.20 | 1.25 | 1.30 | В | |
Температурная нестабильностьопорного напряжения | VREF/T | 0°C<Tj<+125°C | — | 0.7 | 1.0 | % | |
Минимальный ток нагрузки | IOMIN | (Vin-Vo)=40B | — | 4.7 | 10 | мА | |
5В<(Vin-Vo)<15B | 1.5 | 2.2 | 3.4 | A | |||
Максимальный выходной ток | IOpeak | (Vin-Vo)=40B | 0.15 | 0.8 | — | ||
Напряжение шума на выходе | Vn | Ta=25°C10Гц<f<10кГц | — | 0.003 | — | % RMS | |
Коэффициент подавления пульсаций | RR | CADJ=0 | VO=10VTa=25°C f=120 ГцVin=1BRMS |
— | 60 | — | дБ |
CADJ=10мкФ | 56 | 78 | — |
Примечание: Измерение постоянной температуры перехода производится с использованием тестовых
импульсов с низким коэффициентом заполнения. Длительность импульса = 10мсек., коэффициент заполнения
< 2%.RMS — среднеквадратический.
Предельные параметры
Параметр | Обозначение | Величина | Ед.измерения |
Максимальное напряжение между входом-выходом | Vin-VOUT | 40 | BDC |
Температура пайки | TLEAD | 230 | °C |
Мощность рассеивания | PD | 20 | Вт |
Диапазон рабочих температур | Tj | 0 до +125 | °C |
Диапазон температур хранения | TSTG | -65 до +150 | °C |
Регулируемый блок питания своими руками
Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.
Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ
Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.
Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.
А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.
Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317
Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.
Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317
Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.
Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.
А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.
Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.
Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.
Схема подключения вентилятора к блоку питания
Что будет с блоком питания при коротком замыкании?
При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.
Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317
- Стабилизатор напряжения LM317
- Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
- Конденсатор С1 4700mf 50V
- Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
- Переменный резистор Р1 5К
- Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками
Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
Микросхемы серии 142 завоевали популярность из-за простоты получения стабильного напряжения – несложная обвязка, отсутствие регулировок и настроек. Достаточно подать питание на вход, и получить стабилизированное напряжение на выходе. Наибольшую известность и распространение получили нерегулируемые интегральные стабилизаторы в корпусах ТО-220 на напряжение до 15 вольт:
- КР142ЕН5А, В – 5 вольт;
- КР142ЕН5Б, Г – 6 вольт;
- КР142ЕН8А, Г – 9 вольт;
- КР142ЕН8Б, Д – 12 вольт;
- КР142 ЕН8В, Е – 15 вольт;
- КР142 ЕН8Ж, И – 12,8 вольт.
В случаях, когда надо получить более высокое стабильное напряжение, применяются приборы:
- КР142ЕН9А – 20 вольт;
- КР42ЕН9Б – 24 вольта;
- КР142ЕН9В – 27 вольт.
Эти микросхемы также выпускаются в планарном исполнении с несколько отличающимися электрическими характеристиками.
Серия 142 включает в себя и другие интегральные стабилизаторы. К микросхемам с регулируемым выходным напряжением относятся:
- КР142ЕН1А, Б – с пределами регулирования от 3 до 12 вольт;
- КР142ЕН2Б – с пределами 12…30 вольт.
Эти приборы выпускаются в корпусах с 14 выводами. Также в эту категорию входят трехвыводные стабилизаторы с одинаковым выходным диапазоном 1,2 – 37 вольт:
- КР142ЕН12 положительной полярности;
- КР142ЕН18 отрицательной полярности.
В серию входит микросхема КР142ЕН6 – двуполярный стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения от 5 до 15 вольт, а также включение в качестве нерегулируемого источника ±15 вольт.
Все элементы серии имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. А переполюсовку по входу и подачу внешнего напряжения на выход они не любят – время жизни в таких случаях исчисляется секундами.
Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
Микросхемы серии 142 завоевали популярность из-за простоты получения стабильного напряжения – несложная обвязка, отсутствие регулировок и настроек. Достаточно подать питание на вход, и получить стабилизированное напряжение на выходе. Наибольшую известность и распространение получили нерегулируемые интегральные стабилизаторы в корпусах ТО-220 на напряжение до 15 вольт:
- КР142ЕН5А, В – 5 вольт;
- КР142ЕН5Б, Г – 6 вольт;
- КР142ЕН8А, Г – 9 вольт;
- КР142ЕН8Б, Д – 12 вольт;
- КР142 ЕН8В, Е – 15 вольт;
- КР142 ЕН8Ж, И – 12,8 вольт.
В случаях, когда надо получить более высокое стабильное напряжение, применяются приборы:
- КР142ЕН9А – 20 вольт;
- КР42ЕН9Б – 24 вольта;
- КР142ЕН9В – 27 вольт.
Эти микросхемы также выпускаются в планарном исполнении с несколько отличающимися электрическими характеристиками.
Серия 142 включает в себя и другие интегральные стабилизаторы. К микросхемам с регулируемым выходным напряжением относятся:
- КР142ЕН1А, Б – с пределами регулирования от 3 до 12 вольт;
- КР142ЕН2Б – с пределами 12…30 вольт.
Эти приборы выпускаются в корпусах с 14 выводами. Также в эту категорию входят трехвыводные стабилизаторы с одинаковым выходным диапазоном 1,2 – 37 вольт:
- КР142ЕН12 положительной полярности;
- КР142ЕН18 отрицательной полярности.
В серию входит микросхема КР142ЕН6 – двуполярный стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения от 5 до 15 вольт, а также включение в качестве нерегулируемого источника ±15 вольт.
Все элементы серии имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. А переполюсовку по входу и подачу внешнего напряжения на выход они не любят – время жизни в таких случаях исчисляется секундами.
Как проверить работоспособность микросхем КРЕН
Микросхемы серии 142 имеют достаточно сложное устройство, поэтому мультиметром однозначно проверить её работоспособность невозможно. Единственный способ – собрать макет реального включения (на плате или навесным монтажом), который включает в себя, как минимум, входную и выходные ёмкости, подать на вход питание и проверить напряжение на выходе. Оно должно соответствовать паспортному.
Несмотря на доминирование на рынке микросхем зарубежного производства, приборы серии 142 удерживают свои позиции за счет качества изготовления и других потребительских свойств.
Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317
Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность
Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Режимы работы, описание характеристик и назначение выводов микросхемы NE555
Защита от перенапряжения: что лучше стабилизатор или реле контроля напряжения?
Пример типовой схемы подключения
Для всех нерегулируемых однополярных стабилизаторов типовая схема одинакова:
С1 должен иметь ёмкость от 0,33 мкФ, С2 – от 0,1. В качестве С1 может быть использован фильтрующий конденсатор выпрямителя, если проводники от него до входа стабилизатора имеют длину не более 70 мм.
Двуполярный стабилизатор К142ЕН6 обычно включается так:
Для микросхем К142ЕН12 и ЕН18 напряжение на выходе устанавливается резисторами R1 и R2.
Для К142ЕН1(2) типовая схема включения выглядит сложнее:
Кроме типовых схем включения интегральные для стабилизаторов серии 142 существуют и другие варианты, позволяющие расширить область применения микросхем.
Электрические характеристики
Все параметры приведены при Vin-Vo=5В, Io=0,5A, 0°Cj<125°C, Cin=0.33mF, Cout=0.1mF если не оговорено другое.
Наименование | Обозначение | Условия измерения | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. измерения | |
Нестабильность по входному напряжению | REGIN | Ta=25°C 3B<(Vin-Vo)<40B Io=0.1A(Прим.) | — | 0.01 | 0.04 | %В | |
0°Cj<+125°C 3B<(Vin-Vo) <40B Io=0.1A(Прим.) | — | 0.02 | 0.07 | ||||
Нестабильность по току нагрузки | REGL | Vo<5B | Ta=25°C 10мАo<1.5A (Прим.) | — | 5 | 25 | мВ |
Vo>5B | — | 0.1 | 0.5 | % | |||
Vo<5B | 0°Cj+125°C (Прим.) 10мАo<1.5A | — | 20 | 70 | мВ | ||
Vo>5B | — | 0.3 | 1.5 | % | |||
Температурная нестабильность | REGTH | Ta=25°C, 0,2мс | — | 0.01 | 0.07 | %/Вт | |
Ток по входу регулирования | IADJ | 50 | 100 | мкА | |||
Нестабильность тока по входу регулирования | IADJ | 10мАo<1.5A 3B<(Vin -Vo)<40B PT<20Вт | — | 0.4 | 5 | мкА | |
Опорное напряжение | VREF | 10мАO<1.5A 3B<(Vin- Vo)<40B PT<20Вт | 1.20 | 1.25 | 1.30 | В | |
Температурная нестабильность опорного напряжения | VREF/T | 0°Cj<+125°C | — | 0.7 | 1.0 | % | |
Минимальный ток нагрузки | IOMIN | (Vin-Vo)=40B | — | 4.7 | 10 | мА | |
5В<(Vin-Vo)<15B | 1.5 | 2.2 | 3.4 | A | |||
Максимальный выходной ток | IOpeak | (Vin-Vo)=40B | 0.15 | 0.8 | — | ||
Напряжение шума на выходе | Vn | Ta=25°C 10Гц | — | 0.003 | — | % RMS | |
Коэффициент подавления пульсаций | RR | CADJ=0 | VO=10V Ta=25°C f=120 Гц Vin=1BRMS | — | 60 | — | дБ |
CADJ=10мкФ | 56 | 78 | — |
Примечание
: Измерение постоянной температуры перехода производится с использованием тестовых импульсов с низким коэффициентом заполнения. Длительность импульса = 10мсек., коэффициент заполнения < 2%. RMS — среднеквадратический.
Назначение выводов и принцип работы
По принципу работы все микросхемы серии относятся к линейным регуляторам. Это означает, что входное напряжение распределяется между регулирующим элементом (транзистором) стабилизатора и нагрузкой так, что на нагрузке падает напряжение, которое задается внутренними элементами микросхемы или внешними цепями.
Если входное напряжение увеличивается, транзистор прикрывается, если уменьшается – приоткрывается таким образом, чтобы на выходе напряжение оставалось постоянным. При изменении тока нагрузки стабилизатор отрабатывает так же, поддерживая неизменным напряжение нагрузки.
У этой схемы есть недостатки:
- Через регулирующий элемент постоянно протекает ток нагрузки, поэтому на нём постоянно рассеивается мощность P=Uрегулятора⋅Iнагрузки. Эта мощность расходуется впустую, и ограничивает КПД системы – он не может быть выше Uнагрузки/ Uрегулятора.
- Напряжение на входе должно превышать напряжение стабилизации.
Но простота применения, дешевизна прибора перевешивают недостатки, и в диапазоне рабочих токов до 3 А (и даже выше) что-то более сложное применять бессмысленно.
У регуляторов напряжения с фиксированным напряжением, а также у регулируемых стабилизаторов новых разработок (К142ЕН12, К142ЕН18) в трех- и четырехвыводном исполнении выводы обозначаются цифрами 17,8,2. Такое нелогичное сочетание выбрано, очевидно, для соответствия выводов с микросхемами в корпусах DIP. На самом деле такая «дремучая» маркировка сохранилась только в технической документации, а на схемах пользуются обозначениями выводов, соответствующим зарубежным аналогам.
Обозначение по технической документации | Обозначение на схемах | Назначение вывода | ||
Стабилизатор с фиксированным напряжением | Стабилизатор с регулируемым напряжением | Стабилизатор с фиксированным напряжением | Стабилизатор с регулируемым напряжением | |
17 | In | Вход | ||
8 | GND | ADJ | Общий провод | Опорное напряжение |
2 | Out | Выход |
Микросхемы старой разработки К142ЕН1(2) в 16-выводных планарных корпусах имеют следующее назначение выводов:
Назначение | Номер вывода | Номер вывода | Назначение |
Не используется | 1 | 16 | Вход 2 |
Фильтр шума | 2 | 15 | Не используется |
Не используется | 3 | 14 | Выход |
Вход | 4 | 13 | Выход |
Не используется | 5 | 12 | Регулировка напряжения |
Опорное напряжение | 6 | 11 | Токовая защита |
Не используется | 7 | 10 | Токовая защита |
Общий | 8 | 9 | Выключение |
Недостатком планарного исполнения служит большое количество излишних выводов прибора. Стабилизаторы КР142ЕН1(2) в корпусах DIP14 имеют другое назначение выводов.
Назначение | Номер вывода | Номер вывода | Назначение |
Токовая защита | 1 | 14 | Выключение |
Токовая защита | 2 | 13 | Цепи коррекции |
Обратная связь | 3 | 12 | Вход 1 |
Вход | 4 | 11 | Вход 2 |
Опорное напряжение | 5 | 10 | Выход 2 |
Не используется | 6 | 9 | Не используется |
Общий | 7 | 8 | Выход 1 |
У микросхем К142ЕН6 и КР142ЕН6, выпускаемых в разных вариантах корпуса с теплоотводом и однорядным расположением выводов, цоколёвка следующая:
Номер вывода | Назначение |
1 | Вход сигнала регулировки обоих плеч |
2 | Выход «-» |
3 | Вход «-» |
4 | Общий |
5 | Коррекция «+» |
6 | Не используется |
7 | Выход «+» |
8 | Вход «+» |
9 | Коррекция «-» |