Вес стабилизатора напряжения не самый критичный показатель при выборе, но он, в некоторых ситуациях, всё же играет свою роль, мобильность электромеханической модели гораздо ниже, т.к. его масса на 23% больше релейного, переносить сложнее.

Габаритные размеры

Габаритные размеры стабилизаторов этих видов вполне сопоставимы, здесь с небольшим преимуществом (разница всего 5-10%) побеждает релейный стабилизатор, его габариты чуть меньше, чем у механического.

Точность поддержания напряжения и номинальная величина выходного напряжения

Две этих важных характеристики, на деле показывают одно и то же, точность стабилизации, поэтому они объединены в один общий пункт. Как вы понимаете, эта характеристика очень важная и показывает насколько точно стабилизатор корректирует входящее напряжение.

Так, например, механический стабилизатор имея точность 2%, в нормальном режиме работы, будет выдавать напряжение в диапазоне от 216 до 224 Вольт, а это очень хороший показатель, даже самые чувствительные приборы не заметят такие изменения напряжения, для большинства из них это заложенные производителем нормальные режимы работы.

При этом релейный стабилизатор со своими 8% точности, будет давать выходное напряжение уже в диапазонах от 202 до 238 Вольт, а вот это уже существенная разница, не каждый прибор будет работать в штатном режиме при таком напряжении.

Таким образом, по точности стабилизации механический стабилизатор безоговорочно выигрывает у релейного.

 Время регулирования

Время регулирования напряжения, она же скорость стабилизации, еще один наиважнейший показатель и здесь ситуация складывается совсем другая.

Так релейный стабилизатор, реагирует на изменения входящего напряжения со скоростью 10 миллисекунд, при этом ему не важно на сколько оно упало или выросло (в пределах своего рабочего диапазона 140-260В), он за эти доли секунды сменит режим и будет выдавать напряжение 200+/- 8%.

В это же время электромеханический стабилизатор имеет скорость стабилизации всего 10 Вольт в секунду. Таким образом, если падение напряжения составит 30 Вольт (входящее напряжение будет 190В), сервоприводной модели потребуется порядка 3 секунд чтобы на выходе было 200+/- 2%. Все эти 3 секунды, приборы подключенные к стабилизатору будут работать при пониженном напряжении.

По времени регулирования релейный стабилизатор значительно превосходит электромеханический.

ИТОГИ СРАВНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК релейного и электромеханического стабилизаторов

Как вы видите, если сравнивать основные характеристики, то получается, что релейный стабилизатор напряжения лучше электромеханического. Он в среднем на треть дешевле, а главное значительно быстрее реагирует на изменения напряжения в сети.

Казалось бы, зачем тогда вообще выпускать сервоприводные стабилизаторы, если значительно более доступные релейные модели по многим характеристикам их обгоняют?

Ответ прост, несмотря на все свои недостатки, в частности очень медленную скорость стабилизации напряжения, механические стабилизаторы имеют недостижимый для обычных релейных моделей показатель точности стабилизации.

Таким образом, сравнивать напрямую, какой стабилизатор лучше релейный или электромеханический некорректно, каждый из них предназначен для выполнения определенных задач, с которыми не справится соперник.

Зная эту информацию, давайте теперь рассмотрим, в каких случаях лучше всего купить релейный трансформатор, а в каких электромеханический.

В каких случаях лучше купить релейный стабилизатор напряжения

Релейный (сервоприводный) стабилизатор наиболее универсальное устройство и именно его покупают чаще всего на дачу или в квартиру. И даже достаточно низкая точность стабилизации, в стандартных бытовых условиях применения, не такая уж критичная характеристика, ведь ГОСТ 32144-2013, который регламентирует качество электроэнергии в наших квартирах и домах, допускает отклонения по напряжению до 10%.

Получается, что у вас вполне официально напряжение в розетке может быть на 10% ниже номинального, например, 198В, при этом погрешность стабилизации релейных моделей на уровне 8% уже не кажутся такой страшной цифрой. Особенно если учесть, что производители электрооборудования придерживаются того же госта при разработки своих устройств и практически любое из них безболезненно выдерживает напряжения на 10% большее или меньшее чем номинальное.

Более подробно о достоинствах электронных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое релейный стабилизатор напряжения»

В каких случаях лучше купить электромеханический стабилизатор напряжения

Главными преимуществами электромеханического стабилизатора являются его точность стабилизации и отсутствие скачков и искажений при переключении режимов.

Его можно рекомендовать к покупке тогда, когда к нему подключается чувствительное электронное оборудование – персональный компьютер, телевизор, лабораторные или измерительные приборы и многое другое в сетях, в которых не бывает резких скачков и падений напряжения. Так, например, это идеальный вариант если вы живете в городской квартире или даже деревне и из-за старости или недостаточной оптимизации ваши электрические сети выдают заниженное или завышенное напряжение , особенно если у вас нет соседа с мощнейшим сварочным аппаратом, работая которым он даёт просадку на всей линии.

Пусть механический стабилизатор несколько дороже, но позволит вашему оборудованию работать практически в идеальных условиях.

Тяжело посчитать возможную прямую выгоду от решения приобретения механического стабилизатора, но вы должны понимать, что даже один спасённый электроприбор или то что просто исправно проработает весь срок службы и даже больше, уже окупит с лихвой ту разницу в стоимости между релейной и электромеханической моделями.

Более подробно о достоинствах сервоприводных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое электромеханический стабилизатор напряжения»

Ну а если вы еще сомневаетесь, что лучше релейный или электромеханический стабилизатор и у вас есть аргументы в защиту одного или другого решения, расскажите об этом в комментариях к статье, особенно инетересно было бы узнать о вашем опыте использования стабилизатора в хозяйстве – это будет полезным многим.

Хороший стабилизатор для газового котла в 2021 году

Любое оборудование нуждается в уходе и присмотре, а иногда и в дополнительных устройствах, позволяющих добиться длительной эксплуатации и сохранности не дешевого удовольствия. Именно для этой цели производители отопительных котлов любого вида выпускают стабилизаторы напряжения. Поиск подходящего устройства для газового котла становится предметом размышлений и забот потребителя.

Сориентироваться в огромном спектре предложений и выбрать действительно хороший, поможет Топ 10 лучших в 2021 году. Рейтинг составлен сразу по нескольким критериям, и обязательно поможет выбрать хороший стабилизатор для газового котла.

Критерии отбора

Выбрать лучший стабилизатор напряжения для газовых котлов среди обширного ассортимента затруднительно, потому что у каждого потребителя есть свои требования к нему – для кого-то имеет значение мощность насоса и блока управления, иногда важна величина погрешности, размер изделия, стоимость. В разных случаях хороший стабилизатор напряжения для газового котла становится лучшим для хозяина частного дома или загородного особняка, потому что полностью соответствует заданным требованиям. Хотя по чьим-то повышенным требованиям он может и не входить в ИРП-рейтинг, и не включен в общепринятые показатели.

Лучшие стабилизаторы для газовых котлов – это приборы, которые с максимальной отдачей выполняют свои прямые функции:

• реагируют на перепады напряжения при вхождении в сеть;
• корректируют и направляют энергию в достаточно близком значении к нормальным показателям;
• дают защиту, разрывая электрическую цепь, если входной уровень сильно превышен;
• возобновляют работу прибора сразу после нормализации уровня;
• выдерживают паузу для подстраховки, и в случае нормального уровня начинают подачу на подключённое оборудование.

Из всех предложенных типов приборов (релейных, электронных), выбирается прибор, способный справиться с максимальным и минимальным напряжением, обладающие оптимальной вольтамперной характеристикой. Сам прибор должен быть оснащен надежной защитой (иначе он сгорит при аномальных подачах) и быстро реагировать на произошедшую неприятность. На нем, по современным требованиям должна быть какая-то визуальная информация для отслеживания напряжения в сети. Современные модели оснащены системой цифровой индукции.

ТОП-10 лучших стабилизаторов напряжения для газовых котлов

Для этой торговой линейки характерно преобладание продукции от отечественных производителей. Они стабильнее, надежнее и дешевле, чем любые образцы от зарубежных, и это понятно: ведь они рассчитаны на особенности местных систем электропередач, разработаны м учетом этих отличий. Система безопасности от российских производителей разработана людьми, которые в полной мере представляют себе, что такое перепады напряжения в сети, и к каким они могут привести последствиям, если вовремя и надежно не подстраховаться.

10 Rucelf КОТЕЛ-600

Надежный и современный прибор, разработанный специально для местностей с нестабильными показателями напряжения или возможными резкими перепадами. Характерная особенность – возможность применения в дачных домиках, сельских домах, в местностях, удаленных от крупных городов и электростанций. Если проживание или отдых происходит в местах с нестабильной подачей, именно эта конструкция станет оптимальным вариантом. Она может работать не только с газовыми котлами, но и с любой бытовой техникой циркулярными насосами, при этом обладает крайне широким входным диапазоном.

Плюсы:

• недорогая, но качественная модель от отечественного производителя;
• гарантированная надежность при работе с нестабильным напряжением, и именно в сочетании с газовым котлом;
• беспроблемная установка и подключение, простая и прошедшая многократные испытания конструкция;
• гарантированная длительная эксплуатация;
• практически бесшумная работа, не создающая неудобств обитателям дома.

Минусы:

• при проведении опроса потребителей –не отмечено.

Удобная и надежная промышленная вариация без особых наворотов, но прекрасно выполняющая предназначение от российского производителя с заслуженно высокой репутацией.

9 RUCELF КОТЕЛ-1200

Относительно новая модификация однофазного стабилизатора от российской фирмы-изготовителя в новом дизайне для экономии пространства. Возможность расположения у стенки не мешает выполнению всех предусмотренных функций – от установки стабильной подачи энергии до устранения частых импульсных помех и значительных перепадов напряжения. Очень широкий входной диапазон, подкрепленный моторесурсом на безаналоговом уровне. Корпус повышенной прочности экономит пространство, благодаря специфичности предусмотренного размещения.

Плюсы:

• гарантированная длительность эксплуатации;
• известный производитель, российский и надежный;
• промышленный дизайн – эргономичный и эстетичный;
• предназначен для обеспечения котлового оборудования;
• демократичная стоимость.

Минусы:

• опрошенные потребители не нашли недочетов в работе стабилизатора.

Надежное, крепкое, эргономичное и эстетичное устройство от российской известной марки.

8 Штиль R 800T

• функциональная и эстетичная разработка промышленных дизайнеров с информативной индикацией;
• качественная отделка корпуса и электронная защитная система;
• возможность работы в штатном и экстремальном режиме;
• гарантированная степень надежности, неприхотливость и длительность эксплуатации.

Минусы:

• отсутствие дисплея для визуализации данных.

Хороший и надежный вариант устройства, пользующийся повышенным спросом. Иногда из-за этого в розничных сетях бывает неоправданно высокая цена.

7 Штиль R 600T

Еще один образец высококачественной продукции. Рекомендован для установки в сельской местности, с предельно низкой погрешностью и широким диапазоном входного напряжения.

Плюсы:

• практически отсутствующие погрешности;
• стабильная и надежная эксплуатация;
• малогабаритное устройство, для крепления на стену.

Минусы:

Самостоятельно отключается при максимальных нагрузках и включается при снижении экстремального пика. Идеален в местности, где постоянные перебои с напряжением.

6 Энергия АРС-1500 Е0101-0109

В рекомендации от производителя отмечается очень высокий КПД (98%). Можно использовать н только на газовом оборудовании, но и на твердом и жидком. Срабатывает за 10 миллисекунд – один из лучших показателей.

Плюсы:

• прекрасные показатели по точности улавливания и скорости отключения;
• рекомендован для отопительных котлов на любом виде топлива;
• крепление к стене не отбирает пространства;
• оптимальное время срабатывания.

Минусы:

• из-за веса не крепится на стены из гипсокартона.

Универсальное устройство с уникальными функциональными показателями.

5 Бастион Teplocom ST-555

Плюсы:

• никаких проблем в монтаже и подключении;
• яркая подсветка, позволяющая проверять показания без дополнительных источников света
• максимальная функциональность.

Минусы:

• щелкает и довольно громко, когда работает.

Многочисленные преимущества позволяют использовать недорогой прибор в подвале, далеко от спальных помещений.

4 Энергия VOLTRON — 1 000 5% Е0101-0154

Настенный стабилизатор, рекомендованный для умных домов, офисов, медицинских учреждений и лабораторий. Минимальное время реакции и возможность установки на улице, без препятствий для любых погодных условий

Плюсы:

• компактный. с дисплеем, эстетичен в визуализации;
• точный и мощный, с минимальной погрешностью;
• оптимальные выходные параметры и минимальная реакция

Минусы:

• нет второй выходной розетки.

Универсальный вариант для домашнего и промышленного использования от хорошего производителя, с эстетичным дизайном.

3DAEWOO DW-TM1kVA

Низкошумовой, микропроцессорный, с предельно малым сроком срабатывания и стабильными показателями на выходе. Позволят подключить даже два потребителя, гарантированная качественность обеспечена электронным микропроцессорным блоком.

Плюсы:

• брендовый производитель;
• функциональный дизайн и длительность эксплуатации;
• полифункциональность промышленного устройства.

Минусы:

• малоинформативная инструкция к применению.

Изделие для тех, кто предпочитает брендовые вещи с высокой степенью надежности и престижности.

2 LENZ TECHNIC R500W

Релейный стабилизатор универсального предназначения как для частного дома, так и для административного помещения одинаково пригодный. Есть собственные приспособления для предотвращения перегрева и перегрузки, погрешность минимальна.

Плюсы:

• можно подключать сразу двух потребителей;
• информативный большой экран;
• компактное устройство со 100% мощностью и способностью нивелирования широкого диапазона.

Минусы:

• не отмечены, разве что срабатывание чуть ниже, чем у других моделей.

Прекрасный образец автоматического стабилизатора с минимальной суммарной мощностью и максимальным коэффициентом.

1 POWERMAN AVS 500 S

Компактное и недорогое устройство со световыми индикаторами и встроенными фильтрами, с возможностью контроля за работой по жидкокристаллическому дисплею.

Плюсы:

• отменная функциональность при небольшом весе и размерах;
• крайняя простота в монтаже и подключении;
• демократичная стоимость.

Минусы:

Недорогая, простая в применении и практичная модель стабилизатора без шума, хорошо выполняющая свои обязанности.

Торговая линейка представлена импортной и российской продукцией – на любого потребителя. Российская продукция в этом рыночном сегменте пользуется заслуженной славой и популярностью. Неудивительно, что в ТОП-10 вошли, преимущественно, наработки отечественных производителей.

Как выбрать стабилизатор напряжения?

Как выбрать стабилизатор напряжения?

В этой статье рассматриваются основные вопросы, связанные с выбором стабилизатора напряжения, который лучше всего будет соответствовать вашим условиям.

Как безошибочно выбрать стабилизатор напряжения?

Основной характеристикой стабилизаторов напряжения является мощность подключаемой нагрузки. Именно на основании этого параметра осуществляется выбор той или иной модели. При этом необходимо учитывать, что мощность стабилизатора должна быть равна или немного больше мощности того прибора, для защиты которого он предназначен. Таким образом, рассчитав мощность всех приборов, защиту которых необходимо обеспечить, можно легко определить, какая модель стабилизатора напряжения необходима в данном случае. Можно, конечно, не углубляясь в длительные вычисления, приобрести стабилизатор максимальной мощности. Однако такая модель будет стоить дорого, и имеет ли смысл устанавливать этот стабилизатор, мощность которого будет использоваться лишь на 15-20%. Очень важно помнить, что некоторые электроприборы имеют пусковые токи, в несколько раз превышающие токи номинальные. Это характерно для приборов, имеющих в схеме асинхронные двигатели, например холодильники, насосы, поэтому стабилизатор для таких устройств необходимо подбирать с двух — трехкратным запасом мощности.

Как защитить одновременно большое количество электроприборов, например, у себя в офисе? Необходимо учесть несколько факторов: во-первых, как организована разводка питающего напряжения в здании, т.е. насколько удобно будет встраивать один общий однофазный или трёхфазный стабилизатор напряжения или несколько отдельных стабилизаторов в уже имеющуюся электроразводку; во-вторых, как правило, один большой стабилизатор, равный по мощности нескольким отдельным, обходится дешевле. Но индивидуальная защита эффективнее и суммарная надежность нескольких стабилизаторов гораздо выше надежности одного.

Хороший стабилизатор достаточно дорог. В каких случаях можно считать, что его приобретение оправданно? Можно уверенно сказать, что такая покупка на 100% оправдывает себя в двух случаях.

Во-первых, когда напряжение настолько низкое, что без его стабилизации бытовые приборы не работают (характерно для сельских электросетей).

Во-вторых, если стоимость приборов в 3-5.., 10 раз выше стоимости стабилизатора.

Для того чтобы окончательно определиться с выбором стабилизатора напряжения, необходимо ответить на следующие вопросы:

Какой нужен стабилизатор напряжения — однофазный или трехфазный?

При однофазной сети (220В) вопросов не возникает.

В случае трехфазной сети (380В) возможны варианты:

Если при наличии трехфазной сети есть хотя бы один трехфазный потребитель, то необходимо установить трехфазный стабилизатор напряжения. Если же все потребители однофазные, в большинстве случаев лучше подобрать три однофазных стабилизатора. Как правило, это обходится дешевле. Но есть и еще одно серьезное преимущество. Этот вариант позволяет обойти особенность трёхфазных стабилизаторов, а именно отключение всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз.

Нужно ли ставить отдельные стабилизаторы напряжения на разные потребители, или лучше поставить один на все?

Если вам необходимо защитить какой-то определенный потребитель, будет достаточно одного стабилизатора соответствующей мощности. Если же вы хотите обезопасить максимальное количество электроприборов, то можно, конечно, поставить на каждый прибор свой, отдельный стабилизатор, но это не очень удобно, а финансово — и не очень выгодно. В этом случае лучше будет установить один общий стабилизатор напряжения на все потребители. Хотя существуют и другие варианты. Например, выделить определенную группу электроприборов, которые наиболее критически относятся к перепадам напряжения.

Какой мощности нужен стабилизатор напряжения?

Для правильного выбора модели стабилизатора напряжения необходимо определить сумму мощностей (Вт) всех потребителей, нуждающихся одновременно в снабжении электроэнергией.

При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать, так называемую, полную мощность. Полная мощность — это вся мощность, потребляемая электроприбором. Она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная — в вольт-амперах (ВА). Устройства — потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.

Активная нагрузка.

У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. У некоторых устройств данная составляющая является основной. К таким устройствам относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.

Реактивные нагрузки.

Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные.

Важно! Необходимо учитывать, что электродвигатели имеют пусковые токи и мощность стабилизатора при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов должна в 3-5 раз превышать номинальную мощность потребителей. Также желательно принимать во внимание, что заводы производители рекомендуют устанавливать стабилизаторы напряжения с запасом мощности 20-30%.

Полезная информация » Стабилизаторы напряжения: обзор технологий

Администратор

5 января 2021

Содержание.

Для чего

Cтабилизаторы не являются рациональной защитой от импульсного перенапряжения. Импульсное перенапряжение возникает, как правило, в следствие грозового разряда или в результате потери нейтрали. Реальная защита от импульных перенапряжений — качественное заземление, УЗИП и молниеотвод. Хороший стабилизатор в большинстве случаев не пропустит грозовой разряд, но после этого ему потребуется ремонт, а то и утилизация.

Ни один стабилизатор не способен устранить проблемы, вызванные физической потерей контакта, постоянно использоваться на пределе технических возможностей и работать в условиях сильных искажений частоты тока.

Определяющие параметры стабилизатора напряжения

• Номинальная мощность. Суммарная мощность одновременно работающих потребителей тока не должна превышать номинальной мощности стабилизатора. Это залог беспроблемной выработки заявленного срока службы и дальнейшей бесперебойной работы.
• Перегрузочная способность — способность стабилизатора устойчиво работать при превышении его номинальной мощности на определённоое значение в течение определённого времени. Полезное свойство при эксплуатации электродвигателей. Регулярная и/или длительная нагрузка сверх допустимого предела радикально сокращает срок службы стабилизатора.
• Скорость регулирования. Как скоро стабилизатор реагирует на изменение напряжение в сети и насколько быстро он это искажение исправляет. Чем быстродействие выше, тем меньше шансов, что флуктуация напряжения пройдет к потребителям.
• Номинальный диапазон входного напряжения – рабочий диапазон стабилизатора, в пределах которого прибор сохраняет заявленные характеристики: номинальную мощность, точность стабилизации, уровень шума и КПД.
• Максимальный диапазон входного напряжения – диапазон, в котором стабилизатор продолжает работать, но его номинальные характеристики (мощность, точность стабилизации, уровень шума и КПД) существенно отклоняются от паспортных значений. По достижении крайних значений максимального диапазона стабилизатор отключается. Включение прибора происходит автоматически и только после устойчивого (как правило, 10 сек.) вхождения напряжения в номинальный диапазон
• Точность стабилизации — погрешность выходного напряжения стабилизатора. Действующий ГОСТ 13109-97 (пункт 5.2) определяет максимально-допустимую погрешность на вводе в электроприёмник в размере 10% (230 ± 10% = перепад от 207 до 253 Вольт), однако далеко не все современные приборы способны длительно работать при таком напряжении. Чем выше точность стабилизации — тем сохраннее будет «умная» техника.
• Шум. Практически все стабилизаторы издают какие-то звуки: трансформаторный гул, шелест вентиляторов, щелчки переключения реле, звук работы сервопривода. В зависимости от конструкции стабилизаторы могут быть как более, так и менее шумными. Совершенно бесшумных стабилизаторов не бывает: любой стабилизатор зашумит, приближаясь в работе к предельным значениям своих технических характеристик.
• Климатическое исполнение. Морозостойкое исполнение стабилизатора важно зимой на летней даче.
• Помехоустойчивость. Определяющее отличие промышленных стабилизаторов от бытовых — способность работать с повышенным коэффициентом нелинейных искажений тока в нагрузке (КНИ ≥ 20%).

Принцип работы и типы стабилизаторов

Типов стабилизаторов создали больше, но мы перечислим только те, которые нашли массовое применение в быту и промышленности.

Конструктивные особенности определяют преимущества и недостатки того или иного типа стабилизатора.

Вывод: любой тип стабилизатора хорошо отработает плавное изменение входного напряжения. Электромеханические стабилизаторы в меньшей степени способны противостоять скачкам, но более способны к перегрузкам. Электронные стабилизаторы лучше справляются со скачками, но хуже держат перегрузку. Инверторные стабилизаторы наилучшим образом отрабатывают скачки напряжения и способны устранить частотные помехи в сети, но практически неспособны к перегрузке.

Что такое байпас и зачем он нужен?

Байпас — комммутационное устройство для переключения тока в обход стабилизатора. Эта функция необходима в случаях:

• Работы трансформаторным сварочным аппаратом. Плохим инверторным сварочником тоже нельзя, он искажает частоту.
• Подключения нагрузок сверх номинальной мощности стабилизатора.
• Неисправности стабилизатора.

На сегодняшний день производители стабилизаторов реализуют байпасы в следующих видах:

• Ручной встроенный байпас. Может быть выполнен на автоматических выключателях или на магнитном контакторе. Достоинства: эстетично (не болтаются провода от стабилизатора к байпасу), дешевле (не нужен отдельный корпус, исключается клеммная колодка и дополнительные провода). Недостаток: при демонтаже стабилизатора потребуется соединение входных и выходных проводов.
• Автоматический встроенный байпас. Это программно-аппаратный комплекс, который по заданному алгоритму производит переключение электроснабжения в обход стабилизатора. Как правило, автоматический байпас срабатывает при неисправности стабилизатора, перегрузке или перегреве. При отключении стабилизатора по верхнему пределу входного напряжения байпас задействован не будет — нагрузка обесточится. Недостатки: автоматический байпас не является аналогом ручного: не получится по своему желанию пустить ток в обход стабилизатора. Если стабилизатор у вас не перед глазами, вы можете очень долго не узнать о том, что он в аварийном состоянии и работает в байпасе.
• Ручной внешний байпас. Мы собираем собственные ручные байпасы на базе автоматических выключателей с независимыми расцепителями или на контакторах. Существуют также байпасы на кулачковых переключателях. Достоинство: для монтажа/демонтажа стабилизатора не нужно отключения электроснабжения и последующего соединения входных и выходных проводов. Достаточно отсоединить провода от клеммной колодки стабилизатора: при включённом байпасе они будут обесточены. Внешние байпасы можно использовать со стабилизаторами любых производителей. Недостаток: дополнительные, пусть и небольшие, траты.

Выбор диапазона входного напряжения стабилизатора

Как правило, стабилизатор имеет два диапазона напряжения — номинальный и максимальный. При выборе стабилизатора необходимо основываться на его номинальном диапазоне входного напряжения. Каждый конкретный стабилизатор рассчитан на непрерывную длительную эксплуатацию в номинальном диапазоне входного напряжения. Все основные характеристики прибора (мощность, погрешность, уровень шума и пр.) указаны в паспорте исходя из его работы в номинальном диапазоне входного напряжения. Отсюда следует: чем шире номинальный диапазон входного напряжения стабилизатора — тем лучше

Однако, диапазон входного напряжения стабилизатора напрямую связан с его ценой. Чем шире — тем дороже. Поэтому, купив мультиметр, можно попытаться сэкономить на стабилизаторе. Проведите серию замеров напряжения в разные дни недели, включая выходные, и в разное время суток, в том числе ночью. Даже проведя несколько замеров, оставьте себе запас по диапазону, так как напряжение может меняться со сменой времён года, особенно зимой.

Насколько важна точность стабилизации?

Для большинства бытовых приборов точности стабилизации в 3 — 5% достаточно. Исключение составляют системы освещения, выполненные на лампах накаливания, ЭБУ газовых котлов, hi-fi и hi-end аппаратура, мед. техника. Для этих приборов лучше выбирать стабилизаторы с погрешностью выходного напряжения от 2% и меньше. А телевизоры, компьютеры, ноутбуки и всё то, что имеет импульсные блоки питания в стабилизации не нуждается вовсе (в разумных пределах).

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома

Одной из наиболее распространенных причин, приводящих к отказу или выводу из строя дорогостоящего электрооборудования, являются скачки напряжения. Защититься от этих и ряда других проблем можно – для этого необходимо приобрести подходящий стабилизатор.

Зачем нужен стабилизатор напряжения

В современном загородном доме, даче, квартире или офисе от электросети питается практически все. При этом качество потребляемой электроэнергии оставляет желать лучшего. Каждый из нас и в особенности, те, кто живут в загородных домах, неоднократно сталкивался с перебоями электроснабжения, которые незамедлительно сказываются на работе электроприборов. Подача тока в электросети может быть нестабильна по самым разным причинам – это и аварии на подстанциях и линиях электропередач, и старые трансформаторы и провода, а также множества других непредвиденных обстоятельств, способных вызвать отклонения величины подаваемого напряжения или отключение электроэнергии.

В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи. Некоторые приборы, такие как стиральные машины, холодильники, СВЧ-печи и компьютеры в условиях пониженного напряжения вообще не могут работать. При повышенной подаче электричества приборы попросту перегорают, причем порой вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло- или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.

Чтобы избежать вышеперечисленных потерь и чувствовать себя независимым от подобных электросюрпризов, необходимо установить стабилизатор напряжения сети – аппарат, который включается между “скачущей” сетью и потребителем электроэнергии, позволяя поддерживать в электрической сети заданное напряжение. Иначе говоря, прибор защищает оборудование от перенапряжения, бросков и “просадок” питающего напряжения.

Хороший стабилизатор напряжения автоматически поддерживает на нагрузке уровень напряжения в 220В при отклонениях от нормы величины входного напряжения питающей сети. Он надежно защищает любую, даже самую капризную аппаратуру от внезапного значительного изменения в электросети, например, от скачка до 310В, который происходит при отгорании или обрыве нуля в питающей сети.

Ступенчатый стабилизатор

Самый массовый тип универсальных стабилизаторов. Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью электронных коммутаторов. Напряжение на выходе стабилизатора изменяется ступенчато. Прерывание напряжения при переключении у разных моделей составляет от 2 до 12мс. Такие корректоры напряжения имеют широкий диапазон входного напряжения, высокую точность поддержания выходного напряжения, не вносят искажений во внешнюю сеть и надежно работают при любых изменениях нагрузки, обеспечивают эффективную защиту от перегрузки, короткого замыкания и импульсных помех.

   Данный тип стабилизаторов напряжения хорошо подходит для реальных российских условий и может быть использован для стабилизации напряжения питания и защиты бытовой и промышленной техники, в том числе компьютеров, аппаратуры связи, дорогой видеотехники, торгового и медицинского оборудования, а также для комплексного питания промышленного оборудования, коттеджей, квартир и офисов.

К этому типу стабилизаторов относятся марки ШТИЛЬ, ТЭНСИ и VARCON.

Электромеханический стабилизатор

Основу схемы такого стабилизатора напряжения составляет регулируемый автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети. Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды. Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки. Среди преимуществ стабилизаторов напряжения на основе электромеханической системы можно выделить высокую точность поддержания выходного напряжения 220В (2%, плавность регулировки со скоростью от 20 до 50 В/сек, отсутствие помех при работе и искажений формы напряжения, хорошая нагрузочная способность, широчайший диапазон коррекции 100-280 В, возможность организации систем с широким рядом номинальных мощностей. Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения (100-130 В вместо 220В, где никакой другой стабилизатор не работает).

Однако, есть у подобных устройств и недостаток – время установления необходимого напряжения обычно составляет около 0,5-1 сек. Это довольно долго, особенно, если скачок напряжения произошел в сторону увеличения, например, за 260В. Чувствительная аппаратура, за это время может успеть перегореть. Что же касается точности установки напряжения 2% – часто особого смысла в ней нет, т.к. многие приборы и устройства прекрасно работают и при разбросе напряжения в 10%.

Стабилизаторы такого типа производятся под различными марками.

О неполадках и сбоях в электросетях

Электрооборудование, изготавливаемое в России, естественно рассчитано на российскую электрическую сеть и обязано работать при напряжении от 198 до 242В и частоте от 49.5 до 51 Гц. Как правило диапазон напряжений и частот, в котором может работать оборудование, еще несколько шире (характерны например 187-242В). Для большинства работающих от сети устройств допустимы изменения частоты на 2Гц (или даже более) по сравнению с номинальным значением. По данным компании Bell Labs в США наблюдаются следующие наиболее часто встречающиеся сбои питания.

1. Провалы напряжения – кратковременные понижения напряжения, связанные с резким увеличением нагрузки в сети в связи с включением мощных потребителей, таких, как промышленное оборудование, лифты и т.д. Они являются наиболее частой неполадкой в электрической сети, встречаются в 87% случаев.
2. Высоковольтные импульсы – кратковременное (на наносекунды или единицы микросекунд) очень сильное увеличение напряжения, связанное с близким грозовым разрядом или включением напряжения на подстанции после аварии. Составляют 7.4 % всех сбоев питания.
3. Полное отключение напряжения согласно этому исследованию является следствием аварий, грозовых разрядов, сильных перегрузок электростанции. Встречается в 4.7% случаев.
4. Слишком высокое напряжение – кратковременное увеличение напряжения в сети, связанное с отключением мощных потребителей. Встречается в 0.7% случаев.

Виды сбоев электропитания

Ознакомиться с моделями стабилизаторов напряжения, монтаж которых мы чаще всего осуществляем для своих клиентов можно в  интернет-магазине.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для моей схемы?

Конференция APEC по энергетике является одновременно образовательной конференцией и выставкой поставщиков. Путешествие по выставочному залу 19 марта ^-го дало большую уверенность в первенстве, еще больше подчеркнув, что конференция APEC является главным событием в области силовой электроники.

Мой пресс-паспорт позволил мне проникнуть на шоу пораньше, чтобы я мог сделать несколько снимков стенда EPC, прежде чем он будет занят (Рис. 1 и 2) .

1.На стенде EPC на APEC 2019 было несколько отличных демонстраций и эталонных проектов.

2. Преобразователь 3 кВт, 48 в 12 В с использованием транзисторов EPC GaN.

EPC — компания, основанная бывшим президентом International Rectifier Алексом Лидоу (рис. 3). Он намеревался создать коммерческий, практичный высокоскоростной транзистор на основе GaN (нитрида галлия) для силовых приложений.

3. Алекс Лидоу, основатель EPC, объясняет преимущества своих высокоскоростных транзисторов на основе GaN на кремнии.

Для этого Лидоу использовал кремниевую подложку для слоев GaN. Это означает, что пластины могут изготавливаться на обычном оборудовании для обработки кремния. Вдобавок Лидоу считал важным сделать транзисторы GaN улучшенного типа, то есть нормально выключенными. Устройства с режимом истощения производятся некоторыми компаниями, но Лидоу считает, что они незнакомы большинству энергетиков. Наконец, Лидоу решил заставить свои устройства на основе GaN работать при умеренных напряжениях, от 15 до 200 В. Это не пытается конкурировать с высоковольтными возможностями SiC (карбид кремния) транзисторов или очень дешевыми низковольтными полевыми МОП-транзисторами.

4. Крис Джованниелло демонстрирует свое силовое реле MEMS.

Полупроводники — это здорово, но иногда физические переключатели — лучший способ справиться с питанием. Именно поэтому Menlo Micro разработала линейку реле MEMS (микроэлектромеханических систем). МЭМС десятилетиями использовались в радиочастотном переключении. Они имеют низкое сопротивление и очень контролируемый импеданс, что очень важно для ВЧ сигналов. Микросхемы силовых реле MEMS, производимые Menlo Micro, отличаются номинальным током 8 А и напряжением 120 В.Чип меньше ногтя. Крис Джованниелло, соучредитель, старший вице-президент по разработке продуктов (рис. 4), по праву гордится этим достижением. Одно из приложений — замена твердотельных реле в силовых установках (рис. 5) .

5. Реле MEMS от Menlo Micro могут заменить механические и твердотельные реле (SSR).

Компании всех размеров

В то время как все крупные компании, производящие силовые полупроводники, приезжают в АТЭС, вы также можете увидеть несколько небольших компаний с интересными технологиями.Захид Рахим, вице-президент по маркетингу компании Silanna Semiconductor, продемонстрировал свой эталонный дизайн с фиксированным обратным ходом (рис. 6) . У них на выставке был дизайн, подключенный к сетевому напряжению. Там они могли провести измерения эффективности, которые показали улучшение на 2% при типичных нагрузках. Это действительно большое дело, выжать даже 0,5% улучшения из запаса обратного хода — большое достижение. Снижение потерь мощности, вероятно, означает меньшие EMI ​​(электромагнитные помехи), более легкие требования к охлаждению и более низкие счета за электроэнергию для потребителей.Улучшение на 2% при 90% -ной эффективности поставок означает, что потери увеличиваются с 10% до 8%, поэтому думайте об этом как о 20% -ном улучшении того, что имеет значение.

6. Захид Рахим из Силанны держит на ладони свой референсный дизайн с активным зажимом.

Я восхищаюсь Кри, отличной компанией из Северной Каролины. Они всегда лидировали в материалах с широкой запрещенной зоной. Хотя эта компания больше всего известна своими потребительскими светодиодными лампами, она также пользуется уважением в производстве ВЧ-транзисторов и других силовых устройств.Теперь новый генеральный директор Грег Лоу продает осветительный бизнес и делает упор на полупроводниковую часть компании. По иронии судьбы, Кри создал бренд Wolfspeed, когда предыдущий генеральный директор хотел продать бизнес по производству транзисторов. Эта сделка была отклонена правительством, что, вероятно, было благословением для Кри. Гай Мокси (рис. 7) объяснил огромный потенциал карбидокремниевых (SiC) транзисторов Wolfspeed в быстрорастущих электромобилях, солнечной энергии, ветре и промышленности.

7. Гай Мокси из подразделения Wolfspeed компании Cree рядом с эталонным проектом SiC на 60 кВт.

Появление практичных электромобилей дальнего действия, а также мягких гибридных электромобилей (mHEV) создает потребность в практических системах для моделирования и разработки систем электропривода. На стенде dSPACE Торстен Опперманн (рис.8) , менеджер по работе с клиентами, представил как программное обеспечение, так и оборудование, которое dSPACE предлагает в помощь производителям транспортных средств и подсистем (рис.9) .

8. Торстен Опперманн из dSPACE рассказал о своих автомобильных системах моделирования и тестирования.

9. Эта высоковольтная электронная нагрузка от dSPACE может имитировать двигатель и аккумулятор в электромобиле.

Магнитные материалы — фундаментальный строительный блок силовых электрических систем. Standex Electronics — известный производитель силовых магнетиков, датчиков, реле и герконов. Крис Риккарделла, инженер по эксплуатации в области магнетизма, работал на стенде Standex (рис.10) .

10. Крис Риккарделла из Standex Magnetics рассказал о широком ассортименте продукции компании.

Helix Semiconductors производит микросхемы с накачкой заряда на переключаемых конденсаторах. Эти высоковольтные зарядные насосы могут создавать интегральные передаточные отношения выпрямленного сетевого напряжения. Джефф Соренсен, старший главный инженер по приложениям (рис.11), продемонстрировал микросхемы Helix, которые также могут обеспечивать питание оптопар с обратной связью на вторичной стороне, а также изоляцию высоковольтных линий за счет использования конденсаторов с номиналом X или Y .

11. Джефф Соренсен из Helix Semiconductor присутствовал с демонстрацией своей линейки высоковольтных ИС с накачкой заряда.

У Microchip был отличный стенд на APEC (Рис. 12) . Несколько станций на стенде показывают, сколько силовых приложений можно использовать с продуктами Microchip.

12. Стенд Microchip на APEC 2019 был переполнен весь день.

Некоторыми интересными приложениями были системы управления двигателями (рис.13) , стабилизатор напряжения LDO (малое падение напряжения) (рис. 14) с блокировкой пульсаций и демонстрация PFC (коррекция коэффициента мощности) мощностью 30 кВт с использованием SiC-транзисторов Microchip (рис. 15) . Я был удивлен, что компания, известная своими микроконтроллерами PIC, имела устройства питания. Затем специалист по маркетингу Microchip Надин Кастильо напомнила мне, что они купили Microsemi несколько лет назад.

13. Патрик Хит рассказал о некоторых аппаратных средствах и прошивках Microchip для управления двигателями.

14. LDO с блокировкой пульсаций Microchip может очищать выходной сигнал линейных и импульсных регуляторов.

15. Джейсон Чианг из Microchip демонстрирует эталонную схему 3-фазной коррекции коэффициента мощности (PFC) мощностью 30 кВт.

Выставочная площадка APEC 2019 — это не просто стенды. Был театр, где целый день проходили интересные презентации. ROHM’s Mitch Van Ochten (рис. 16) . представил один по пригодным для автомобильной промышленности SiC-транзисторам, организованный хорошими людьми из Mouser Electronics.

16. Митч Ван Охтен из ROHM выступил с прекрасной презентацией SiC-транзисторов в демонстрационном зале Mouser.

Ametherm — еще одна компания, которая производит строительные блоки для силовой электроники. На стенде компании Мехди Самии, вице-президент по проектированию (рис. 17) , продемонстрировал лишь некоторые из своих многочисленных продуктов (рис. 18) .

17. Mehdi Samii от Ametherm представлял линейку ограничителей пускового тока с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

18. Ограничители броска тока Ametherm — это простой и надежный способ защиты силовых цепей.

Renesas — это крупное имя в сфере силовой электроники, у которого на APEC 2019 (Рис. 19) был очень загруженный стенд. Компания продемонстрировала систему управления двигателем для пылесоса, в котором используется бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) для достижения значительного повышения эффективности. Помимо управления двигателем, Renesas предлагает микросхемы и устройства для радиационно-стойких (радиационно-жестких) спутниковых устройств на основе GaN и наземное приложение для управления питанием в промышленных, серверных и двунаправленных аккумуляторных системах.Renesas приобрела Intersil, которая только увеличила его мощность и расширила возможности для операционных усилителей.

19. Стенд Renesas был заполнен людьми, которые проверяли его силовые и моторные компоненты.

Стенд Tamura привлек внимание своим чистым дизайном и логичной планировкой (Рис. 20) . Tamura производит силовые, коммутационные и импульсные трансформаторы. Он также производит трансформаторы для измерения тока, дроссели, реакторы и сборки панелей.

20.Стенд Tamura был чистым и привлекательным.

Я закончил свой день на стенде Silicon Labs (Рис. 21) . Брайан Миркин объяснил их изолированный модулятор дельта-сигма, который может передавать аналоговый сигнал через границы высокого напряжения. Он также представил преобразователь LLC (индуктор-индуктор-конденсатор) мощностью 20 кВт, разработанный совместно с дистрибьютором Arrow Electronics (рис. 22) . Arrow десятилетиями отстаивал эталонные проекты, и приятно видеть, что Silicon Labs вносит свой вклад в эти разработки.

21. Брайан Миркин из Silicon Labs с их эталонным дизайном изолированного дельта-сигма-модулятора.

22. Дистрибьютор Arrow Electronics работал с Silicon Labs над созданием эталонного проекта блока питания LLC на 20 кВт.

На выходе из выставочного зала APEC 2019 я наткнулся на трогательную сцену, где папа со своим сыном (рис. 23) . Было здорово увидеть человека, который знал, как важно не отставать от силовой электроники и поддерживать интерес и образование своих детей.Не ждите, что я скучаю по поводу «сегодняшней молодежи». Пока есть такие папы, молодые люди будут жить прекрасно, превзойдя все достижения нас, старых динозавров.

23. Папа с маленьким сыном хорошо проводят время на APEC 2019.

Как найти подходящий регулятор напряжения?

Введение

Регулятор напряжения — это схема, которая генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.Он преобразует нестабильное постоянное напряжение в стабильное постоянное напряжение. Его источник питания, состоящий из дискретных компонентов, имеет преимущества большой выходной мощности и широкой адаптируемости. В последние годы широкое распространение получили интегрированные регулируемые источники питания. Среди них трехконтактные регуляторы серии наиболее распространены для маломощных регулируемых источников питания. Обычно используемые встроенные регуляторы напряжения в схеме в основном включают серии 78xx, серии 79xx, регулируемый интегрированный регулятор напряжения, прецизионный интегрированный регулятор напряжения опорного напряжения и т. Д.

Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Каталог

Ⅰ Классификация регуляторов напряжения

Регуляторы напряжения обычно делятся на линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения. Линейный регулятор напряжения — это схема, используемая для поддержания постоянного напряжения, которая подразделяется на тип с низким падением напряжения и тип с общим падением напряжения. Импульсный регулятор напряжения — это тип схемы импульсного источника питания, которая предназначена для эффективного снижения постоянного напряжения с более высокого напряжения до более низкого, которое делится на понижающий тип, повышающий тип и интегрированный тип с противоположным входом и выходом. полярность.
В зависимости от количества выходных клемм и использования регулятора напряжения, его можно условно разделить на трехконтактный фиксированный тип, трехконтактный регулируемый тип, многополюсный регулируемый тип и однокристальный переключатель.
Трехконтактный стабилизатор напряжения фиксированного типа объединяет в микросхеме резисторы выборки, компенсационные конденсаторы, схемы защиты, регулирующие трубки большой мощности и т. Д. Так что весь блок интегральной схемы имеет всего 3 вывода: входной, выходной и общий.Очень удобно пользоваться. Его недостатком является то, что выходное напряжение фиксировано, поэтому необходимо производить серию продуктов с различными характеристиками выходного напряжения и тока для соответствия.
Трехконтактному регулируемому встроенному стабилизатору напряжения требуется только два внешних резистора для получения различных выходных напряжений.
Многополюсный регулируемый регулятор — это ранний интегрированный стабилизатор напряжения. При небольшой выходной мощности и большом количестве выводов его неудобно использовать, но зато высокая точность и низкая цена.
Монолитный интегрированный регулируемый источник питания коммутаторного типа развивается в последние годы, и его эффективность особенно высока. Его принцип работы отличается от вышеупомянутых трех типов. Это преобразователь, который преобразует постоянный ток в переменный (высокая частота), а затем в постоянный. Обычно существует два типа широтно-импульсной модуляции и частотно-импульсной модуляции, а выходное напряжение регулируется.

Ⅱ Основные параметры

1) Коэффициент стабилизации напряжения
Это важный показатель, характеризующий характеристики регулирования напряжения встроенного регулятора напряжения, также известный как коэффициент регулирования напряжения или стабильность.Он показывает, насколько стабильно выходное напряжение V0 регулятора при изменении входного напряжения V1.

2) Коэффициент стабилизации тока
Он также известен как коэффициент стабильности тока и показывает способность регулятора подавлять колебания выходного напряжения, вызванные изменениями тока нагрузки (выходного тока), когда входное напряжение остается неизменным.

3) Коэффициент подавления пульсаций
Он отражает способность регулятора подавлять пульсации напряжения сети, подаваемые на входе.

4) Температурный коэффициент выходного напряжения
Он также известен как скорость изменения температуры выходного напряжения и означает, что когда входное напряжение и выходной ток (ток нагрузки) остаются неизменными, выходное напряжение регулятора изменяется в зависимости от температуры.

5) Долговременная стабильность выходного напряжения
Это относится к величине изменения значения выходного напряжения с течением времени (когда выходной ток, входное напряжение и температура окружающей среды остаются неизменными).Обычно это максимальное изменение выходного напряжения регулятора за заданное время.

6) Выходное шумовое напряжение
Его абсолютное значение напрямую отражает шумовые характеристики регулятора. Также имеется процентное значение выходного шумового напряжения Vn и выходного напряжения V0 регулятора для характеристики шумовых характеристик.

7) Термическая стабильность
Термическая стабильность регулятора напряжения. Обычно это процентное значение относительного изменения выходного напряжения, вызванного его удельным энергопотреблением.

8) Температурная стабильность
Это процентное значение относительного изменения выходного напряжения регулятора в пределах указанного максимального диапазона изменения рабочей температуры.

Ⅲ Примечания по применению

① Существует много типов встроенных регуляторов напряжения. По способу регулировки бывают линейные и переключательные. В зависимости от способа вывода бывают фиксированные и регулируемые. Благодаря очевидным преимуществам трехконтактного регулятора напряжения им удобнее пользоваться и работать.
② Перед подключением к схеме необходимо различать контакты и их функции, чтобы не повредить интегрированный блок. Входной и выходной концы трехконтактного встроенного регулятора напряжения с выходным напряжением более 6В необходимо соединить с защитными диодами, чтобы предотвратить быстрый разряд выходного конденсатора, который приведет к повреждению трехконтактного встроенного регулятора напряжения при входное напряжение внезапно падает.
③ Для обеспечения стабильности выходного напряжения должна быть гарантирована минимальная разница входного напряжения.Например, минимальный перепад давления трехконтактного встроенного регулятора напряжения составляет около 2 В, и при обычном использовании он должен поддерживаться выше 3 В. При этом следует отметить, что максимальная разница напряжений на входе и выходе не превышает указанного диапазона.
④ Для увеличения выходного тока допускается параллельное использование трехконтактного встроенного регулятора напряжения.
⑤ При использовании сварка должна быть прочной и надежной. Если требуется устройство отвода тепла, оно должно соответствовать требуемым размерам.
Если у вас плохой регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с шумом двигателя, резким холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.

Ⅳ Типичные примеры: LM317 и LM7805

Устройство LM317 представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения 1.От 25 до 37 В. Он обслуживает широкий спектр приложений, включая местные, по регулированию карт. Это устройство также можно использовать для создания программируемого выходного регулятора или, подключив постоянный резистор между регулировкой и выходом, LM317 можно использовать в качестве прецизионного регулятора тока.

Линейный стабилизатор напряжения LM7805 имеет функции защиты от перенапряжения, сверхтока и перегрева, что делает его работу очень стабильной. Это регулятор на 5 В, способный достигать выходного тока выше 1 А, и имеет хороший температурный коэффициент.Таким образом, продукт имеет широкий спектр применения. Более подробную информацию смотрите в следующем видео:

Почему LM7805 — очень популярный регулятор напряжения?

Как член серии фиксированных линейных регуляторов напряжения 78xx, следующее очень хорошее резюме основ линейного регулятора напряжения 7805:

Если вы хотите сделать источник питания 5 В с 7805, выходные токи до 1 А могут быть получены от ИС при условии наличия надлежащего радиатора. Трансформатор на 9 В снижает основное напряжение, мост на 1 А выпрямляет его, конденсатор C1 фильтрует его, а 7805 регулирует его, чтобы обеспечить стабильное напряжение 5 В постоянного тока. Затем вы можете проверить его, включить источник питания постоянного тока и отрегулировать выходное напряжение около 8 В или немного больше.Или, в качестве альтернативы, вы можете использовать батарею 9В-12В в качестве источника напряжения. Когда выставляете напряжение, смотрите на панель вольтметра. Подготовьте показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50 В для измерения выходного напряжения микросхемы IC 7805.

Часто задаваемые вопросы о регуляторе напряжения

1. Что такое регулятор напряжения и как он работает?
Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений его входного напряжения или условий нагрузки…. Импульсный стабилизатор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой MOSFET или BJT-переключатель.

2. Для чего нужен регулятор напряжения?
Регулятор напряжения, любое электрическое или электронное устройство, поддерживающее напряжение источника питания в допустимых пределах. Стабилизатор напряжения необходим для поддержания напряжения в предписанном диапазоне, который может выдерживать электрическое оборудование, использующее это напряжение.

3.Какие три основных типа регуляторов напряжения?
Существует три типа импульсных регуляторов напряжения: повышающие, понижающие и инверторные регуляторы напряжения.

4. Что происходит при выходе из строя регулятора напряжения?
Если у вас плохой регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с шумом двигателя, резким холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.

5. Где используются регуляторы напряжения?
Электронные регуляторы напряжения используются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они стабилизируют постоянное напряжение, используемое процессором и другими элементами. В автомобильных генераторах переменного тока и генераторных установках центральной электростанции регуляторы напряжения управляют мощностью установки.

Альтернативные модели

Как выбрать правильные ИС линейных регуляторов напряжения для современных схемотехнических решений

Регуляторы напряжения являются неотъемлемой частью любой электронной конструкции, вы можете не заметить, но более 90% проектов / продуктов в области электроники требуют какого-либо регулятора напряжения работать функционально.Это делает их одними из наиболее часто используемых и легкодоступных электронных компонентов для различных приложений.

Но часто возникает ситуация, когда ваш лучший в своем классе регулятор напряжения не соответствует конкретным требованиям для конкретного приложения, и после небольшого поиска регулятора напряжения в mouser, element14 или Digikey вы попали в ситуацию, когда вы не можете решить. как выбрать стабилизатор напряжения IC для вашей электронной конструкции.

Итак, в этой статье мы узнаем о некоторых из самых дешевых и часто используемых стабилизаторов напряжения , доступных на рынке.Кроме того, я подробно покажу вам, какие параметры необходимо учитывать перед выбором регулятора напряжения для конкретного приложения. Наконец, я выберу несколько крутых Top 10 Modern Linear Regulator IC , которые можно использовать как современную замену старым LM7805, LM317, AMS1117 и т. Д., А также будет краткое описание для каждого из них.

Перед тем, как подобрать микросхему регулятора напряжения, вам нужно сначала настроить самые основные параметры, хотя существуют и другие критические параметры, на данный момент мы собираемся сосредоточиться на трех основных: входное напряжение , выходное напряжение и . ток нагрузки .

Зная входное и выходное напряжение, вы можете определить входной и выходной ток. Зная все эти параметры, вы можете легко рассчитать входную и выходную рассеиваемую мощность и определить, какой тип регулятора напряжения вам нужен для вашего конкретного применения.

Говоря о типах регуляторов напряжения , как вы все знаете, существует только два основных типа регуляторов напряжения: это импульсные регуляторы и линейные регуляторы , и они также подразделяются на повышающих и понижающих. Регуляторы .Для лучшего понимания ниже представлена ​​подробная блок-схема.

Если вы ищете выходное напряжение ниже входного, просто выберите линейный стабилизатор напряжения, потому что линейный стабилизатор напряжения дешевый и его легко найти на рынке, поскольку он часто используется во многих приложениях

Если вы смотрите на выходное напряжение, большее, чем входное, тогда просто выберите импульсный стабилизатор, по-видимому, если ваша рассеиваемая мощность очень высока, что означает, что ваш выходной ток находится в нескольких элементах, в этой ситуации вы можете выбрать импульсный стабилизатор. вместо. Импульсные регуляторы напряжения более эффективны, чем линейные регуляторы.

Линейное напряжение дешевое, простое в использовании и легко доступное, но основным недостатком линейного регулятора является рассеиваемая мощность, если ее не учитывать внимательно, это может привести к быстрому расходу заряда батареи (для приложений с питанием от батареи) или к перегреву, что может привести к необратимому повреждению устройства.Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте проясним ситуацию на нескольких примерах,

Предположим, у нас есть входное напряжение 12 В и выходное напряжение 3,3 В, разница напряжений составляет 12 В — 3,3 В = 8,7 В. Теперь предположим, что ток нагрузки составляет 500 мА, а в другом сценарии ток нагрузки составляет 100 мА.

В первом сценарии регулятор должен рассеивать 8,7 В * 0,5 А = 4,35 Вт мощности в виде тепла, а это очень много для любого регулятора на 3,3 В.

Во втором сценарии регулятор должен рассеивать 8.7 В * 0,05 А = 0,43 Вт, с чем легко справится любой хороший стабилизатор на 3,3 В.

Другой ключевой аспект, на который необходимо обратить внимание, известен как тепловое сопротивление , он определяется как «Θ-JA», а его единица измерения записывается как ° C / Вт. А теперь вы спрашиваете, что вообще это за параметр «Θ-JA»?

Он определяет, насколько будет нагреваться ИС (выше температуры окружающей среды), чтобы рассеять один ватт мощности. Умножение мощности на «Θ-JA» даст вам повышение температуры выше температуры окружающей среды.

Чтобы преодолеть некоторые из основных проблем в линейном регуляторе, были введены LDO и импульсные регуляторы. Как следует из названия, LDO — это тип регулятора с очень низким падением напряжения. Вы можете узнать больше о стабилизаторах напряжения с низким падением напряжения, перейдя по ссылке на статью.

Но теперь остается вопрос: что вообще означает с низким падением напряжения ?

Чтобы понять концепцию падения напряжения, давайте возьмем на примере наиболее популярные регуляторы серии 78XX, такие как микросхемы регуляторов напряжения LM7805 или LM7809.Просто взглянув на таблицу 78-й серии, вы увидите, что у этой серии регуляторов есть падение напряжения 2 В. Это означает, что регулятор будет работать правильно только тогда, когда входное напряжение на 2 В выше выходного напряжения.

Если вы думаете, что 2 В — это не так много, вы снова ошибаетесь, если вы потребляете значительный ток с падением напряжения на 2 В. Допустим, вы потребляете ток 500 мА, затем вы тратите 1 Вт мощности на регулятор, а это большая потеря мощности для регулятора 7805.

Более новые наиболее эффективные LDO имеют очень низкое падение напряжения, которое может быть менее 200 мВ при полной нагрузке. Вот почему такие LDO могут обеспечивать в 10 раз больший выходной ток при 10 раз меньшей рассеиваемой мощности. Список таких LDO будет рассмотрен далее в статье.

HT7333-A от Holtek Semiconductor

HT7333-A — это промышленный классический, очень дешевый однокристальный стабилизатор с малым падением напряжения, который имеет максимальное входное напряжение 12 В, и выходное напряжение , равное 3.3В . С допуском на выходное напряжение 3% эта микросхема может выдерживать максимальный выходной ток 250 мА .

Это очень часто используемый чип, который используется в различных продуктах и ​​поставляется в корпусе TO-92, который представляет собой сквозную версию. Версия для поверхностного монтажа также доступна в пакете SOT-89. Последние две цифры номера детали представляют собой выходное напряжение. Итак, HT73 33 означает 3,3 В, также есть другие версии с фиксированным выходом, доступные для этого чипа, которые варьируются от 1.8В — 5В. Пожалуйста, обратитесь к таблице данных для получения дополнительной информации.

Приложения включают оборудование с батарейным питанием, регулятор напряжения для микроконтроллера и микропроцессора, оборудование для беспроводной связи и многое другое. Этот чип стоит 0,49 доллара за одну штуку, а выпадает всего за 0,016 доллара за за всю катушку из 3000.

Название детали: HT7333

Лист данных: HT7333 Лист данных

AP2112K, компания Diodes Incorporated

AP2112K — это немного современный, однокристальный, очень дешевый стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение , равное 6.5 В и выходное напряжение 3,3 В и имеет точность выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 600 мА при типичном падении напряжения 250 мВ. Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод для включения или отключения микросхемы извне.

Он имеет ток покоя 55 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Его можно сконфигурировать как вторичный регулятор в системе регулирования, состоящей из двух частей.Эта ИС также имеет большой диапазон фиксированных выходных напряжений и поставляется в крошечном корпусе SOT23-5. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей.

включают в себя эффективные регуляторы напряжения, блоки питания для микроконтроллеров, блоки питания для ЖК-дисплеев и ноутбуков. Этот чип стоит 0,47 доллара за единицу и падает до 0,098 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: AP2112K

Лист данных: AP2112K Лист данных

NX1117CE, компания NXP Semiconductors

NX1117CE также является отраслевым стандартом, очень дешевая, легко доступная однокристальная и, безусловно, наиболее часто используемый LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 20 В, макс @ 6 мА и выходное напряжение из 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 1 А, при типичном падении напряжения 500 мВ.

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа.

Приложения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Этот чип стоит 0,37 доллара за единицу и упал с до 0,067 доллара за за всю катушку из 3000.

Название детали: NX1117CE

Лист данных: NX1117CE Лист данных

LP2985 от Texas Instruments

LP2985 — это новый, очень дешевый, однокристальный стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение не более 16 В, и выходное напряжение , равное 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 150 мА, при типичном падении напряжения 280 мВ.

Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод байпаса, в который можно добавить конденсатор емкостью 10 нФ для сверхмалошумной работы. Он имеет ток покоя 850 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Он поставляется в крошечном корпусе SOT23-5, поэтому его можно использовать в некоторых из самых густонаселенных сверхмалых приложений, все эти функции делают его идеальным кандидатом в качестве вторичного регулятора после первичного импульсного регулятора.

Он также имеет большой диапазон постоянных выходных напряжений. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей. Приложения включают портативные устройства, цифровые камеры и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое. Этот чип стоит 0,51 доллара за единицу и падает до 0,298 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LP2985

Лист данных: LP2985 Лист данных

MIC29302WU от Microchip

включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, источник питания микропроцессора, зарядное устройство, настольные ПК, блоки питания RISC и встроенных процессоров и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Я упомянул эту деталь, потому что она не производится ни компанией Biggy, как Texas Instruments, ни китайской компанией, которая предоставляет свои технические данные только на мандарине.Diodes Incorporated — известная компания, продукту которой мы можем доверять с закрытыми глазами, и в качестве бонуса он действительно дешев.

Название детали: AZ1084C

Лист данных: AZ1084C Лист данных

LT1085 от Linear Technologies

LT1085 также является отраслевым стандартом, очень дешевый, сильноточный LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение не более 30 В и доступен в версиях с регулируемым и фиксированным выходным напряжением с точностью выходного напряжения. из ±.015% этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 7,5 А при типичном падении напряжения 1 В.

Он имеет ток покоя 10 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 150 ° C в зависимости от размера корпуса. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев, а также защиту от положительных и отрицательных скачков напряжения. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений.Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство, регуляторы постоянного тока и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LT1085

Лист данных: LT1085 Лист данных

BA3258HFP от Rohom Semiconductors

BA3258HFP также является отраслевым стандартом, недорогим, однокристальным, двойным выходом, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение макс. 14 В, эта ИС имеет двойной выходной каскад в показанной версии.Он может производить две шины питания с регулируемым выходом: одну 3,3 В и одну шину питания 1,5 В из одного входа. Это очень компактный LDO, который поставляется в корпусе HRP5.

Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают FPD, телевизоры, DSP и многое другое. Эта микросхема стоит 0,57 доллара за за единицу и падает до 0 долларов.38 для всего барабана 3000.

Название детали: BA3258HFP

Лист данных: BA3258HFP Лист данных

HMC1060LP3E от Analog Devices

HMC1060LP3E также является отраслевым стандартом, однокристальным, многовыводным, сильноточным LDO (стабилизатором с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 5,6 В и предлагает четыре выходных канала. Четыре канала выходного напряжения являются программируемыми и называются VR1 — VR4.VR1 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 100 мА, VR2 и VR3 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 50 мА, а VR4 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 300 мА

Это, безусловно, самый дорогой чип во всем этом списке, он обладает удивительными функциями , такими как выходное напряжение, пропорциональное температуре (PTAT), и сверхнизкими шумовыми характеристиками. В таблице данных указано, что масштабирует напряжение питания в зависимости от температуры, чтобы максимизировать фазовый шум и характеристики выходной мощности .

Он имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания и работает при температуре от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают подачу ВЧ и смешанных сигналов, генерацию сверхмалых шумов (ФАПЧ, ГУН, ФАПЧ со встроенными ГУН) и многое другое. Этот чип стоит 9,435682 доллара за единицу и упадет до 7 долларов.388182 на всю катушку 3000 шт.

Название детали: HMC1060LP3E

Лист данных: HMC1060LP3E Лист данных

Примечание: Обратите внимание на производителя, некоторые параметры устройства могут сильно отличаться в зависимости от производителя.

Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть сомнения, вы можете задать вопрос в комментариях ниже.

Источник переменного напряжения с использованием LM317T

Продолжая наш учебник по преобразованию блока питания ATX в настольный блок питания, одним очень хорошим дополнением к этому является положительный стабилизатор напряжения LM317T.

LM317T представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать различные выходные напряжения постоянного тока, кроме источника питания с фиксированным напряжением +5 или +12 В, или в качестве переменного выходного напряжения от нескольких вольт до некоторого максимального значения все с токами около 1.5 ампер.

С помощью небольшой дополнительной схемы, добавленной к выходу блока питания, мы можем получить настольный блок питания, способный поддерживать диапазон фиксированных или переменных напряжений, положительных или отрицательных по своей природе. На самом деле это проще, чем вы думаете, поскольку трансформатор, выпрямление и сглаживание уже были выполнены блоком питания заранее, все, что нам нужно сделать, — это подключить нашу дополнительную схему к выходу желтого провода +12 В. Но сначала давайте рассмотрим фиксированное выходное напряжение.

Фиксированный источник питания 9 В

В стандартном корпусе TO-220 имеется широкий выбор 3-контактных регуляторов напряжения, наиболее популярными из которых являются положительные регуляторы серии 78xx, которые варьируются от очень распространенных стабилизаторов напряжения 7805, + 5 В до 7824, Регулятор постоянного напряжения +24 В. Существует также серия стабилизаторов постоянного отрицательного напряжения 79xx, которые создают дополнительное отрицательное напряжение от -5 до -24 вольт, но в этом руководстве мы будем использовать только положительные типы 78xx .

Фиксированный 3-контактный регулятор полезен в приложениях, где регулируемый выход не требуется, что делает выходной источник питания простым, но очень гибким, поскольку выходное напряжение зависит только от выбранного регулятора. Они называются трехконтактными регуляторами напряжения, потому что у них есть только три клеммы для подключения, и это вход , общий и выход соответственно.

Входным напряжением регулятора будет желтый провод +12 В от блока питания (или отдельного источника питания трансформатора), который подключается между входом и общими клеммами.Стабилизированное +9 вольт подается на общий выход, как показано.

Цепь регулятора напряжения

Итак, предположим, что нам нужно выходное напряжение +9 В от нашего настольного блока питания, тогда все, что нам нужно сделать, это подключить регулятор напряжения + 9 В к желтому проводу + 12 В. Поскольку блок питания уже выполнил выпрямление и сглаживание на выходе +12 В, единственными необходимыми дополнительными компонентами являются конденсатор на входе и еще один на выходе.

Эти дополнительные конденсаторы способствуют стабильности регулятора и могут иметь диапазон от 100 до 330 нФ.Дополнительный выходной конденсатор 100 мкФ помогает сгладить характерные пульсации, обеспечивая хорошую переходную характеристику. Этот конденсатор большой емкости, помещенный на выходе схемы источника питания, обычно называется «сглаживающим конденсатором».

Эти регуляторы серии 78xx обеспечивают максимальный выходной ток около 1,5 А при фиксированных стабилизированных напряжениях 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 и 24 В соответственно. Но что, если нам нужно выходное напряжение + 9 В, но есть только регулятор 7805, + 5 В ?.Выход + 5V 7805 привязан к клемме «земля, Gnd» или «0v».

Если мы увеличим это напряжение на контакте 2 с 0 В до 4 В, то выходной сигнал также увеличится на дополнительные 4 В при условии, что входное напряжение будет достаточным. Затем, поместив небольшой стабилитрон на 4 В (ближайшее предпочтительное значение 4,3 В) между контактом 2 регулятора и землей, мы можем заставить регулятор 7805 5 В выдавать выходное напряжение +9 В, как показано.

Повышение выходного напряжения

Так как же это работает.Стабилитрон с напряжением 4,3 В требует обратного тока смещения около 5 мА для поддержания выходного сигнала с регулятором, потребляющим около 0,5 мА. Этот общий ток 5,5 мА подается через резистор «R1» с вывода 3.

Таким образом, номинал резистора, необходимого для регулятора 7805, будет R = 5 В / 5,5 мА = 910 Ом. Диод обратной связи D1, подключенный между входами и выходами, предназначен для защиты и предотвращает обратное смещение регулятора, когда входное напряжение питания отключено, в то время как выходное питание остается включенным или активным в течение короткого периода времени из-за большой индуктивной нагрузка, такая как соленоид или двигатель.

Затем мы можем использовать трехконтактные регуляторы напряжения и подходящий стабилитрон для получения различных фиксированных выходных напряжений из нашего предыдущего настольного источника питания в диапазоне от + 5 В до +12 В. Но мы можем улучшить эту конструкцию, заменив фиксированный регулятор напряжения регулятором переменного напряжения, таким как LM317T .

Источник питания переменного напряжения

LM317T — полностью регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный обеспечивать 1,5 А с выходным напряжением в диапазоне от 1.25 вольт до чуть более 30 вольт. Используя соотношение двух сопротивлений, одно из фиксированного значения и другое переменное (или оба фиксированных), мы можем установить выходное напряжение на желаемый уровень с соответствующим входным напряжением в пределах от 3 до 40 вольт.

Регулятор переменного напряжения LM317T также имеет встроенные функции ограничения тока и теплового отключения, что делает его устойчивым к коротким замыканиям и идеальным для любого низковольтного или самодельного настольного источника питания.

Выходное напряжение LM317T определяется соотношением двух резисторов обратной связи R1 и R2, которые образуют цепь делителя потенциала на выходной клемме, как показано ниже.

LM317T Регулятор переменного напряжения

Напряжение на резисторе обратной связи R1 является постоянным опорным напряжением 1,25 В, В _ref возникает между клеммой «выход» и «регулировка». Ток на клеммах регулировки — это постоянный ток 100 мкА. Поскольку опорное напряжение на резисторе R1 является постоянным, через другой резистор R2 будет протекать постоянный ток i, что приведет к выходному напряжению:

Тогда любой ток, протекающий через резистор R1, также протекает через резистор R2 (игнорируя очень небольшой ток регулировочной клеммы), при этом сумма падений напряжения на R1 и R2 равна выходному напряжению Vout.Очевидно, что входное напряжение Vin должно быть как минимум на 2,5 В больше, чем выходное напряжение, необходимое для питания регулятора.

Кроме того, LM317T имеет очень хорошее регулирование нагрузки, при условии, что минимальный ток нагрузки превышает 10 мА. Таким образом, чтобы поддерживать постоянное опорное напряжение 1,25 В, минимальное значение резистора обратной связи R1 должно быть 1,25 В / 10 мА = 120 Ом, и это значение может находиться в диапазоне от 120 Ом до 1000 Ом с типичными значениями R1 от 220 до 240 Ом. для хорошей устойчивости.

Если мы знаем значение требуемого выходного напряжения Vout и сопротивление резистора R1 обратной связи составляет, скажем, 240 Ом, то мы можем рассчитать значение резистора R2 из приведенного выше уравнения. Например, наше исходное выходное напряжение 9 В даст значение сопротивления для R2:

R1. ((Vout / 1.25) -1) = 240. ((9 / 1.25) -1) = 1488 Ом

или 1500 Ом (1k5Ω) с точностью до ближайшего предпочтительного значения.

Конечно, на практике резисторы R1 и R2 обычно заменяются потенциометром для создания источника переменного напряжения или несколькими переключаемыми предварительно установленными сопротивлениями, если требуется несколько фиксированных выходных напряжений.

Но для того, чтобы сократить математические вычисления, необходимые при вычислении значения резистора R2 каждый раз, когда нам нужно определенное напряжение, мы можем использовать стандартные таблицы сопротивлений, как показано ниже, которые дают нам выходное напряжение регулятора для различных соотношений резисторов R1 и R2 с использованием сопротивления E24. ценности.

Отношение сопротивлений R1 к R2

Заменив резистор R2 на потенциометр 2 кОм, мы можем контролировать диапазон выходного напряжения нашего стендового источника питания примерно от 1.25 вольт до максимального выходного напряжения 10,75 (12-1,25) вольт. Затем наша последняя модифицированная схема переменного источника питания показана ниже.

Цепь источника питания переменного напряжения

Мы можем еще немного улучшить нашу базовую схему регулятора напряжения, подключив амперметр и вольтметр к выходным клеммам. Эти инструменты будут визуально отображать как ток, так и напряжение на выходе регулируемого регулятора напряжения. При желании в конструкцию можно также включить быстродействующий предохранитель для обеспечения дополнительной защиты от короткого замыкания, как показано.

Недостатки LM317T

Одним из основных недостатков использования LM317T как части схемы источника питания переменного напряжения для регулирования напряжения является то, что до 2,5 вольт падает или теряется в виде тепла на регуляторе. Так, например, если требуемое выходное напряжение должно составлять +9 В, то входное напряжение должно быть не менее 12 В, чтобы выходное напряжение оставалось стабильным в условиях максимальной нагрузки. Это падение напряжения на регуляторе называется «выпадением».Также из-за этого падения напряжения требуется какая-то форма радиатора для охлаждения регулятора.

К счастью, доступны регуляторы переменного напряжения с малым падением напряжения, такие как регулятор напряжения с низким падением напряжения National Semiconductor «LM2941T», который имеет низкое падение напряжения всего 0,9 В при максимальной нагрузке. За такое низкое падение напряжения приходится платить, поскольку это устройство способно выдавать только 1,0 А при регулируемом выходном напряжении от 5 до 20 вольт. Однако мы можем использовать это устройство для получения выходного напряжения около 11.1 В, что чуть ниже входного напряжения.

Итак, чтобы подвести итог, наш настольный блок питания, который мы сделали из старого блока питания ПК в предыдущем руководстве, можно преобразовать для обеспечения источника питания переменного напряжения с помощью LM317T для регулирования напряжения. Подключив вход этого устройства к желтому выходному проводу + 12 В блока питания, мы можем получить как фиксированные + 5 В, + 12 В, так и переменное выходное напряжение в диапазоне от 2 до 10 В при максимальном выходном токе 1,5 А.

Почему вам следует использовать линейный стабилизатор напряжения

являются неотъемлемой частью многих проектов, требующих стабильного входного напряжения.Их работа состоит в том, чтобы принимать нерегулируемое входное напряжение и выводить регулируемое напряжение , с единственной загвоздкой в ​​том, что входное напряжение должно быть выше, чем выходное напряжение. Если у вас в разработке проект, требующий определенного напряжения, вы можете рассмотреть несколько вариантов:

Фиксированное напряжение — LM78XX

Фиксированное напряжение — стабилитрон

Переменное напряжение — LM317

Примечание о радиаторах

У меня к вам вопрос.

Мощность и тепловыделение

По мере роста объема и сложности вашего встроенного проекта потребление энергии становится все более очевидной проблемой. По мере увеличения энергопотребления такие компоненты, как линейные регуляторы напряжения, могут нагреваться во время нормальной работы.Небольшой нагрев — это нормально, однако, когда становится слишком жарко, производительность линейного регулятора ухудшается.

Сколько — это много?

Хорошее практическое правило для регуляторов напряжения: если внешний корпус становится неудобным на ощупь, то у детали должен быть эффективный способ передачи тепла другой среде. Хороший способ сделать это — добавить радиатор, как показано ниже.

Радиатор, прикрепленный к линейному регулятору напряжения на блоке питания макетной платы.

Радиатор часто представляет собой просто большой кусок металла, который помогает отводить тепло от детали под нагрузкой. За счет увеличения площади поверхности радиатора большее количество тепла передается более холодному воздуху, тем самым охлаждая деталь более эффективно. Вот почему вы видите «ребра» на некоторых радиаторах, как показано на рисунке выше.

Если вы используете радиатор, рекомендуется добавить радиатор или термоленту в зону физического контакта между регулятором напряжения и радиатором.Компаунд для радиатора или лента обеспечивает надлежащую передачу тепла от регулятора напряжения к радиатору. На картинке выше вы можете увидеть белый теплоотвод. Помните, что вам нужно совсем немного!

В вашем макете также можно использовать медные пластины в качестве радиаторов.

Иногда медные заливки на печатных платах используются в качестве радиаторов. На приведенном выше рисунке микросхема для зарядки LiPo-аккумулятора MCP73831 должна рассеивать тепло на печатной плате. Серые области — это медные плоскости, а черные точки — переходные отверстия (медные отверстия в нижнем слое).Вся эта медь составляет большую площадь излучающей тепловой массы, которая будет эффективно рассеивать тепло в наружный воздух.

Почему греется регулятор напряжения?

В этом кратком обсуждении мы поговорим о линейных регуляторах (по сравнению с SMPS). Эффективность линейного регулятора зависит от разницы между входным и выходным напряжениями и от величины тока, потребляемого вашей схемой. Чем больше разница между входным и выходным напряжением или больше ток, тем больше тепла будет рассеиваться регулятором.Это означает, что линейные регуляторы мощности не очень эффективны при регулировании напряжения, поскольку так много энергии теряется в виде тепла! Импульсные источники питания (SMPS) намного более эффективны и становятся все более распространенными, однако их трудно использовать, поскольку они иногда чувствительны к генерации шума при неправильном использовании.

Мы можем рассчитать среднее количество мощности, рассеиваемой регулятором, которое напрямую связано с теплом, выделяемым регулятором.

.

Чтобы рассчитать мощность, используемую регулятором в приведенной выше схеме, нам необходимо знать:

1. Vin, напряжение на входе регулятора.
2. Vout, выход регулятора и напряжение, которое используется для питания внешних устройств.
3. I, максимальное количество тока, которое может потреблять система. Для надежной оценки сложите указанный (RTFM) максимальный ток, потребляемый всеми устройствами (MCU, GPS, светодиоды и т. Д.).

Теперь мы можем использовать уравнение мощности и подставить три значения для расчета мощности, используемой регулятором.

Какую мощность потребляет регулятор на картинке выше? Вот данные значения:

1. Вин. Допустим, мы используем полностью заряженный аккумулятор на 9 В.
2. Vout. В нашем примере это 5 В.
3. I. Предположим, что максимальный ток, потребляемый всеми устройствами, равен 2.5 ампер.

Используйте уравнение мощности:

Мощность = мощность в ваттах
V = напряжение в вольтах
I = ток в амперах

10 Вт — это много энергии, которую нужно рассеять через небольшой электронный компонент! Вот почему может потребоваться использование радиаторов с линейными регуляторами напряжения.

Важный момент, о котором следует помнить: наш расчет может рассматриваться как пиковая мощность, рассеиваемая регулятором, потому что в действительности система не отображает 2.5 ампер, непрерывно. Модули MCU, GPS и CELL обычно пульсируют током, который в среднем достигает гораздо меньшего значения. Но всегда полезно принимать значения наихудшего сценария!

Понижающий стабилизатор напряжения 3,3 В, 6,5 А D36V50F3

Обзор

Семейство понижающих (понижающих) регуляторов напряжения D36V50Fx генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 50 В. Это импульсные регуляторы (также называемые импульсными источниками питания (SMPS) или DC- преобразователи в постоянный ток), что делает их намного более эффективными, чем линейные регуляторы напряжения, особенно когда разница между входным и выходным напряжением велика.Эти регуляторы обычно могут поддерживать непрерывные выходные токи от 2 до 9 А, в зависимости от входного и выходного напряжения (см. Раздел «Максимальный непрерывный выходной ток » ниже). Как правило, доступный выходной ток для версий с более низким напряжением немного выше, чем для версий с более высоким напряжением, и уменьшается с увеличением входного напряжения.

Это семейство включает шесть версий с фиксированным выходным напряжением от 3,3 В до 12 В:

Регуляторы имеют защиту от входного обратного напряжения до 40 В, защиту от пониженного и повышенного напряжения на выходе, защиту от перегрузки по току и защиту от короткого замыкания.Функция теплового отключения также помогает предотвратить повреждение от перегрева, а функция плавного пуска ограничивает пусковой ток и постепенно увеличивает выходное напряжение при запуске.

Если вам не нужен такой большой ток, рассмотрите очень похожее семейство понижающих стабилизаторов напряжения D36V28Fx, которые могут выдавать до 4 А в широком диапазоне выходных напряжений.

Мы производим эти платы собственными силами на нашем предприятии в Лас-Вегасе, что дает нам гибкость в изготовлении этих регуляторов с индивидуальными компонентами, чтобы лучше соответствовать потребностям вашего проекта.Например, если у вас есть приложение, в котором входное напряжение всегда будет ниже 20 В, а эффективность очень важна, мы можем сделать эти регуляторы немного более эффективными при высоких нагрузках, заменив полевой МОП-транзистор с защитой от обратного напряжения 40 В на 20 В. Мы также можем настроить выходное напряжение. Если вы заинтересованы в настройке, свяжитесь с нами.

Подробная информация о товаре №4090

Характеристики

• Входное напряжение: от 4,5 В до 50 В
• Выходное напряжение: 3,3 В с точностью 4%
• Типичный максимальный непрерывный выходной ток: от 4,5 A до 9,5 A (см. График максимального продолжительного выходного тока ниже)
• Типичный КПД от 80% до 95%, в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки (см. График КПД ниже)
• Частота коммутации: ~ 500 кГц при высоких нагрузках
• Режим энергосбережения с ультразвуковым управлением, который увеличивает эффективность малой нагрузки за счет снижения частоты переключения, но сохраняет ее выше слышимого диапазона (20 кГц)
• Типичный ток покоя от 2 мА до 4 мА (см. График тока покоя ниже)
• Вход включения с точным порогом отключения для отключения нагрузки и перевода регулятора в состояние низкого энергопотребления, которое потребляет приблизительно от 10 мкА до 20 мкА на вольт по VIN
• Выход «Power good» указывает на то, что регулятор не может должным образом поддерживать выходное напряжение.
• Защита от пониженного и повышенного напряжения на выходе
• Функция плавного пуска ограничивает пусковой ток и постепенно увеличивает выходное напряжение
• Встроенная защита от обратного напряжения до 40 В, защита от перегрузки по току и короткого замыкания, отключение от перегрева
• Компактный размер: 1 ″ × 1 ″ × 0.375 ″ (25,4 мм × 25,4 мм × 9,5 мм)
• Три монтажных отверстия 0,086 ″ для винтов № 2 или M2

Подключения

Этот регулятор имеет шесть соединений, некоторые из которых дублируются на нескольких выводах: хорошее питание (PG), включение (EN), входное напряжение (VIN), входное напряжение после обратной защиты (VRP), выходное напряжение (VOUT) и заземление (GND).

Индикатор «Power Good», PG , представляет собой выход с открытым стоком, который становится низким, когда выходное напряжение регулятора поднимается более чем на 20% выше или падает более чем на 10% ниже номинального напряжения (с гистерезисом). Для использования этого вывода требуется внешний подтягивающий резистор.

Регулятор, который включен по умолчанию, можно перевести в состояние сна с низким энергопотреблением, снизив напряжение на выводе EN ниже 1,2 В, и его можно снова вывести из этого состояния, увеличив напряжение на контакте EN. прошлое 1.35 В. В потребляемом токе покоя в этом спящем режиме преобладает ток в подтягивающем резисторе 100 кОм от ENABLE до VIN и в цепи защиты от обратного напряжения, который в целом будет находиться в диапазоне от 10 до 20 мкА на вольт. VIN. Жесткий допуск разрешающего входа позволяет установить точную отсечку с низким VIN, например, с выходом внешнего делителя напряжения, питаемого от VIN, что полезно для приложений с батарейным питанием, где разряд батареи ниже определенного порога напряжения может навсегда повредить его.

Входное напряжение, VIN , питает регулятор. Напряжения от 4,5 В до 50 В могут быть приложены к VIN, но обычно эффективный нижний предел VIN равен VOUT плюс падение напряжения регулятора, которое изменяется примерно линейно с нагрузкой (см. Ниже графики падения напряжения в зависимости от нагрузка).

VRP обеспечивает доступ к входному напряжению после защиты от обратного напряжения; его можно использовать как выход для питания других устройств, или входное напряжение может быть подключено к VRP вместо VIN для обхода обратной защиты.

VOUT — регулируемое выходное напряжение.

Все соединения расположены на сетке 0,1 дюйма для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. Подключение PG — единственное, недоступное по краю платы. В комплект регулятора входит прямая охватываемая полоса 1 × 12.

Силовые соединения (VIN, VRP, VOUT и GND) дублируются в обоих рядах сквозных отверстий, что позволяет использовать два вывода заголовка для каждого соединения. Обратите внимание, что контакты EN и PG не дублируются и находятся рядом в разных рядах, поэтому, если вы собираетесь использовать регулятор на макетной плате, будьте осторожны, чтобы не устанавливать контакты заголовка таким образом, чтобы закоротить EN на PG. (На рисунке ниже обратите внимание, что контакт PG отсутствует, чтобы избежать замыкания его на EN.)

Каждый вывод разъема рассчитан только на 3 А (6 А в сумме на пару), а беспаечные макетные платы обычно не предназначены для работы с током более нескольких ампер, поэтому для приложений с более высокой мощностью толстые провода следует припаивать непосредственно к плате.

КПД типовой

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве.

Максимальный длительный выходной ток

Максимально достижимый выходной ток этих регуляторов зависит от входного напряжения, но также зависит от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод.На приведенном ниже графике показаны максимальные выходные токи, которые эти регуляторы могут обеспечивать непрерывно при комнатной температуре в неподвижном воздухе и без дополнительного теплоотвода.

При нормальной работе этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы вас обжечь. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими подключенными к нему компонентами.

Ток покоя

Ток покоя — это ток, который регулятор использует только для своего питания, и на графике ниже это показано для различных версий регулятора как функция входного напряжения.На входе EN модуля может быть установлен низкий уровень, чтобы перевести плату в состояние низкого энергопотребления, при котором она обычно потребляет от 10 мкА до 20 мкА на вольт на VIN.

Типичное падение напряжения

Падение напряжения понижающего регулятора — это минимальная величина, на которую входное напряжение должно превышать целевое выходное напряжение регулятора, чтобы обеспечить достижение целевого выходного сигнала.