Своими руками трехуровневый регулятор напряжения: Трехуровневый регулятор напряжения для ВАЗ своими руками — Своими руками — Статьи

Содержание

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ 2110 своими руками

Трёхуровневый реле регулятор напряжения.

Про трехуровневый регулятор напряжения, регулятор «нового образца&quot…

Форум по Автозвуку на Бас Клубе — Показать сообщение отдельно — Трехуровнев.

Схема трехуровневый регулятора напряжения.

Сам я из статьи понял, что они диодами шотке, поднимают напругу на штатном …

9 — Прикручиваем остальные провода и запустив двигатель проверяем работу но.

Рекомендуется соединить при помощи надежного шунта корпуса установленного р…

Однако при постоянной езде с включенным… em Трехуровневый регулятор напря…

Что такое трехуровневый регулятор напряжения.

Lada 112 Купе Celestial.

Трехуровневый регулятор напряжения ваз 2110 — картинки и фото.

схема подключения реле регулятора напряжения ваз.

Схема регулятора напряжения генератора ваз 2110.

Технические характеристики: Напряжение настройки, В Три уровня: 13,6-низкое…

Трехуровневый регулятор напряжения.

проверка регулятора напряжения 54.3702.

Регулятор напряжения трехуровневый в ВАЗ 2110.

Трхуровневый регулятор напряжения ваз 2110 купить.

Регулятор напряжения своими руками фото.

Бортжурнал Лада 4×4 3D ВОССТАВШАЯ ИЗ РЖАВИ. установил трехуровневый регулят…

Трехуровневый РН.

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ.

Трехуровневый регулятор напряжения ваз 2109.

Регулятор напряжения + резистор DSCF0609.

Трехуровневый регулятор напряжения ЗАО «Энергомаш»(67.3702-02). л…

Из за того что осенью в машине приходиться включать сразу всю электрику нап…

Как установить трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ 2110

Трехуровневый регулятор напряжения.

Трёхуровневый реле регулятор напряжения.

На генератор 9402.3701 на ВАЗ 2112 ставится Регулятор напряжения трехуровне…

9 — Прикручиваем остальные провода и запустив двигатель проверяем работу но.

Трехуровневый регулятор напряжения.

Трехуровневый регулятор напряжения 67.3702-01.

Установка трехуровневого регулятора напряжения.

трехуровневый регулятор напряжения энергомаш.

Недостатки электрооборудования ВАЗ 2110.

трехуровневый регулятор напряжения энергомаш.

Трехуровневый регулятор напряжения.

Щетки от трехуровневого регулятора.

Трехуровневый регулятор напряжения Ваз 2110 на семерку.

Однако при постоянной езде с включенным… em Трехуровневый регулятор напря…

Трех уровневый регулятор напряжения схема.

Рекомендуется соединить при помощи надежного шунта корпуса установленного р…

Регулятор напряжения от ВАЗ на нексию-3h-urovnevyi.jpg.

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ.

Реле-регулятор ВАЗ 2110, Газель, Энергомаш (67.3702-03) трёхуровневый купит…

http://www.uazpatrio…-t12264-75.html.

Реле-регулятор ВАЗ 2104-2110, Калуга (Энергомаш) (67. 3702-01) трёхуровневый купит…

Logbook Lada 2109 БандиТка Девятка.

Трхуровневый регулятор напряжения ваз 2110 купить.

Регулятор напряжения трехуровневый в ВАЗ 2110.

Установка генератора 80А — 431886571cc2.

Датчик температуры охлаждающей жидкости ваз 2115 где находится.

А про выносное реле можно поподробнее? где взял, каков. ..

Покупайте Реле-регулятор ВАЗ 2108-2110, Энергомаш (67.3702-02) трёхуровневы…

Трехуровневый регулятор напряжения ваз 2109.

Из за того что осенью в машине приходиться включать сразу всю электрику нап. ..

Регулятор напряжения трехуровневый.

Схема регулятора напряжения генератора ваз 2110.

Про трехуровневый регулятор напряжения.

Трёхуровневый регулятор напряжения.

схема подключения реле регулятора напряжения ваз.

Трехуровневый регулятор напряжения ваз 2110 — картинки и фото.

Что такое трехуровневый регулятор напряжения.

Сам я из статьи понял, что они диодами шотке, поднимают напругу на штатном …

Установка трех уровневого регулятора напряжения.

Форум по Автозвуку на Бас Клубе — Показать сообщение отдельно — Трехуровнев…

простые самодельные схемы для повторения

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов. В радиомагазинах можно приобрести готовое изделие, но несложно изготовить регулятор напряжения своими руками.

Описание устройства

Регулятором напряжения называется электронный прибор, служащий для повышения или понижения уровня выходного сигнала, в зависимости от величины разности потенциалов на его входе. То есть это устройство, с помощью которого можно управлять значением мощности, подводимой к нагрузке. При этом регулировать подаваемый уровень энергии можно как на реактивной, так и активной нагрузке.

Самым простым устройством, с помощью которого можно изменять уровень сигнала, считается реостат. Он представляет собой резистор, имеющий два вывода, один из которых подвижный. При перемещении ползункового вывода реостата изменяется сопротивление. Для этого он подключается параллельно нагрузке. Фактически это делитель напряжения, позволяющий регулировать величину разности потенциалов на нагрузке в пределах от нуля до значения, выдаваемого источником энергии.

Использование реостата ограничено мощностью, которую можно через него пропустить. Так как при больших значениях тока или напряжения он начинает сильно нагреваться и в итоге перегорает, поэтому на практике применение реостата ограничено. Его используют в параметрических стабилизаторах, элементах электрического фильтра, усилителях звука и регуляторах освещённости небольшой мощности.

Разновидности приборов

По виду выходного сигнала регуляторы разделяют на стабилизированные и нестабилизированные. Также они могут быть аналоговыми и цифровыми (интегральными). Первые строятся на основе тиристоров или операционных усилителей. Их управление осуществляется путём изменения параметров RC цепочки обратной связи. Совместно с ними для повышения мощности применяются биполярные или полевые транзисторы. Работа же интегральных устройств связана с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поэтому в цифровой схемотехнике используются микроконтроллеры и силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме.

При изготовлении самодельного регулятора напряжения могут быть использованы следующие элементы:

резисторы;
тиристоры или транзисторы;
цифровые или аналоговые интегральные микросхемы.

Первые два типа имеют несложные схемы и довольно просты к самостоятельной сборке. Их можно изготавливать без использования печатной платы с помощью навесного монтажа, в то время как импульсные регуляторы на основе микроконтроллеров требуют более обширных знаний в радиоэлектронике и программировании.

Характеристика регулятора

По своему виду приспособления могут изготавливаться в портативном или стационарном исполнении. Устанавливаются они в любом положении: вертикальном, потолочном, горизонтальном.

Устройства могут крепиться с использованием дин-рейки или встраиваться в различные блоки и приборы. Конструктивно регуляторы возможно изготовить как корпусными, так и без помещения в корпус.

К основным характеристикам устройств относят следующие параметры:

Плавность регулировки. Обозначает минимальный шаг, с которым происходит изменение величины разности потенциалов на выходе. Чем он плавнее, тем точнее можно выставить значение напряжения на выходе.
Рабочая мощность. Характеризуется значением силы тока, которое может пропускать через себя прибор продолжительное время без повреждения своих электронных связей.
Максимальная мощность. Пиковая величина, которую кратковременно выдерживает устройство с сохранением своей работоспособности.
Диапазон входного напряжения. Это значения входного сигнала, с которым устройство может работать.
Диапазон изменяемого сигнала на выходе устройства. Обозначает значения разности потенциалов, которое может обеспечить устройство на выходе.
Тип регулируемого сигнала. На вход устройства может подаваться как переменное, так и постоянное напряжение.
Условия эксплуатации. Обозначает условия, при которых характеристики регулятора не изменяются.
Способ управления. Выставление выходного уровня сигнала может осуществляться пользователем вручную или без его вмешательства.

Особенности изготовления

Изготовить регулирующее приспособление можно несколькими способами. Самый лёгкий -приобрести набор, содержащий уже готовую печатную плату и радиоэлементы, необходимые для сборки своими руками. Кроме них, набор содержит электрическую и принципиальную схему с описанием последовательности действий. Такие наборы называются KIT и предназначены для самых неопытных радиолюбителей.

Другой путь подразумевает самостоятельное приобретение радиокомпонентов и изготовление в случае необходимости печатной платы. Используя второй способ, можно будет сэкономить, но он занимает больше времени.

Существует множество схем разного уровня сложности для самостоятельного изготовления. Но чтобы сделать регулятор напряжения, кроме схемы, понадобится подготовить следующие инструменты, приборы и материалы:

паяльник;
мультиметр;
припой;
пинцет;
кусачки;
флюс;
технический спирт;
соединительные медные провода.

Если планируется собирать устройство, состоящее из 6 и более элементов, то целесообразно будет смастерить печатную плату. Для этого необходимо иметь фольгированный текстолит, хлорное железо и лазерный принтер.

Техника изготовления печатной платы в домашних условиях называется лазерно-утюжной (ЛУТ). Её суть заключается в распечатывании печатной платы на глянцевом листе бумаги, и переносом изображения на текстолит с помощью проглаживания утюгом. Затем плату погружают в раствор хлорного железа. В нём открытые участки меди растворяются, а закрытые с переведённым изображением формируют необходимые соединения.

При самостоятельном изготовлении прибора важно соблюдать осторожность и помнить про электробезопасность, особенно при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно правильно собранный регулятор из исправных радиодеталей не нуждается в настройке и сразу начинает работать.

Простые схемы

Для управления величиной выходного напряжения для слабо мощных устройств можно собрать простой регулятор напряжения на 2 деталях. Понадобится лишь транзистор и переменный резистор. Работа схемы проста: с помощью переменного резистора происходит индуцирование (отпирание транзистора).

Если управляющий вывод резистора находится в нижнем положении, то напряжение на выходе схемы равно нулю. А если вывод перемещается в верхнее положение, то транзистор максимально становится открытым, а уровень выходного сигнала будет равен напряжению источника питания за вычетом падения разности потенциалов на транзисторе.

При изменении сопротивления регулируется величина напряжения на выходе. В зависимости от типа транзистора изменяется и схема включения. Чем номинал переменного резистора будет меньше, тем регулировка будет плавней. Недостатком схемы является чрезмерный нагрев транзистора, поэтому чем больше будет разница между Uвх и Uвых, тем он будет сильнее нагреваться.

Такую схему удобно применять для регулировки вращения компьютерных вентиляторов или других слабых двигателей, а также светодиодов.

Симисторный вид

Для регулировки переменного напряжения используются симисторные регуляторы, с помощью которых можно управлять мощностью паяльника или лампочки. Собрав схему на недорогом и доступном симисторе BT136, можно изменять мощность нагрузки в пределах 100 ватт.

Для сборки схемы понадобится:

Наименование	Номинал	Аналог
Резистор R1	470 кОм
Резистор R2	10 кОм
Конденсатор С1	0,1 мкФ х. 400 В
Диод D1	1N4007	1SR35–1000A
Светодиод D2	BL-B2134G	BL-B4541Q
Динистор DN1	DB3	HT-32
Симистор DN2	BT136	КУ 208

Принцип работы регулятора заключается в следующем: через цепочку, состоящую из динистора DN1, конденсатора C1 и диода D1, ток поступает на симистор DN2, что приводит к его открытию. Момент открытия зависит от ёмкости C1, которая заряжается через резисторы R1 и R2. Соответственно, изменением сопротивления R1 управляется скорость заряда C1.

Несмотря на простоту, такая схема отлично справляется с регулировкой вольтажа нагревательных устройств, использующих вольфрамовую нить. Но так как такая схема не имеет обратной связи, использовать её для управления оборотами коллекторного электродвигателя нельзя.

Реле напряжения

Для автолюбителей важным элементом является устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети в установленных пределах при изменении различных факторов, например, оборотов генератора, включении или выключении фар. Использующиеся для этого приборы работают по одинаковому принципу – стабилизация напряжения путём изменения тока возбуждения. Иными словами, если уровень сигнала на входе изменяется, то устройство уменьшает или увеличивает ток возбуждения.

Собранная схема своими руками реле-регулятора напряжения должна:

работать в широком диапазоне температур;
выдерживать скачки напряжения;
иметь возможность отключения во время запуска мотора;
обладать малым падением разности потенциалов.

Упрощённо принцип работы можно описать в следующем виде: при величине напряжения, превышающей установленное значение, ротор отключается, а при её нормализации запускается вновь. Основным элементом схемы является ШИМ стабилизатор LM 2576 ADJ.

Микросхема TC4420EPA предназначена для моментального переключения транзистора. С помощью резистора R3, конденсатора C1 и стабилитронов VD1, VD2 осуществляется защита микросхемы и полевого транзистора. Резисторы R1 и R2 задают опорное напряжение для стабилизатора. DD1 управляет работой полевого транзистора и ротора. Диод D2 используется для ограничения управляющего напряжения. Индуктивность L1 обеспечивает плавность разрядки ротора через диоды D4 и D5 при размыкании цепи.

Управляемый блок питания

Конструируя различные схемы, радиолюбители часто собирают источники напряжений. Спаяв регулятор постоянного напряжения своими руками, его можно будет использовать как управляемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собираемый источник напряжения состоит из 2 частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть изготавливается по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Типом используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяется мощность устройства. Переменное напряжение сети понижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего попадает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор C1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Параллельно стабилитрону подключён резистор R2, которым и изменяется уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощённой схеме эмиттерного повторителя, и при появлении на их переходах напряжения начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход прибора через транзисторы, которые снижают его значение на величину своего насыщения. Таким образом, чем больше подаётся на них напряжение, тем сильнее они открываются и больше мощности поступает на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трёх ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 ватт. Если есть опыт, то схема паяется навесным монтажом с использованием проводов любого сечения.

Трехуровневый регулятор напряжения (функции, установка, достоинства)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 5 мин. Просмотров 117

Современный автомобиль плотно насыщен многочисленными приборами и устройствами, работоспособность которых определяется получением питания от бортовой сети постоянного тока. При заведенном двигателе источником тока служит электрический генератор, ротор которого вращается за счет наличия механической связи с валом. Частота вращения вала двигателя меняется в широких пределах, в результате чего выходное напряжение генератора испытывает колебания. Для уменьшения вариаций напряжения до требуемого значения на выходе выпрямителя устанавливается стабилизатор, который выполнен в виде реле-регулятора.

Проблема выходного напряжения автомобильного генератора

В перечень функций генератора обязательно входит подзаряд бортовой аккумуляторной батареи, который для обеспечения длительного срока службы осуществляется определенным током. Наиболее простым способом задания его значения является некоторое превышение напряжения, снимаемого с выхода реле-регулятора, над текущим значением напряжения аккумулятора. При этом немедленно возникает серьезная проблема, которая обусловлена тем, что в зависимости от температуры окружающей среды значение этого превышения должно быть различным.

Очевидное и достаточно просто реализуемое решение по получению заданного выходного напряжения применением температурной коррекции порога срабатывания регулятора за счет установки соответствующего датчика обладает малой эффективностью. Причина этого заключается в том, что температура в подкапотном пространстве из-за соседства с нагретым двигателем отличается от температуры воздуха, причем определить степень этого отличия простыми средствами не получается.

Еще одна проблема определения заданного значения зарядного тока обусловлена тем, что даже при постоянной температуре окружающей среды нагрузка на бортовую сеть меняется в широких пределах. Это приводит к “провалу” уровня зарядки аккумулятора и сложностям запуска остывшего двигателя после стоянки.

Хорошее средство решения обозначенных задач — переход на реле-регулятор, которое выполняет нужные регулировки дискретным изменением напряжения, которое создаёт генератор. Заданное значение порога срабатывания этого устройства устанавливается водителем самостоятельно с помощью трехпозиционного тумблера. Некоторые регуляторы подключаются автоматически и содержат внутренний датчик, который контролирует величину мгновенного значения напряжения бортовой сети. В обоих случаях выбор порога отсечки осуществляется с учетом внешних факторов, в первую очередь текущей температуры и условий эксплуатации автомобиля.

Режимы работы трехуровневого реле — регулятора

Уровень или режим “Минимум”, который соответствует выходному напряжению генератора 13,6 В, используется для работы при температуре воздуха свыше 20°С и применяется при высокой нагрузке на двигатель (пробки, горная местность).

Уровень “Норма” предполагает выходное напряжение 14,2 В, соответствует средней нагрузке на двигатель, используется весной и осенью при окружающих температурах 0– 20 °С.

В режим “Максимум” регулятор рекомендуется переводить при отрицательных температурах воздуха. В теплое время года он активизируется на короткое время для зарядки аккумулятора, сильно “посаженного” после длительной стоянки, например, акустической системой или по иным причинам.

Потребительские качества некоторых моделей трехуровневых реле улучшаются введением в состав схемы дополнительного полупроводникового ключа, который обеспечивает безопасный запуск двигателя. Данный узел блокирует подачу тока на обмотки генератора, если отсутствует у него стабильное выходное напряжение.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Преимущества применения трехуровневого реле и особенности его установки

На практике распространение получили трехуровневые регуляторы, предназначенные для 9-й и более старшей моделей ВАЗ. Это обусловлено тем, что замена штатного реле на трехуровневое даёт такие преимущества:

стабилизацию работы сигнализации при сильных морозах;
увеличение яркости свечения фар и ламп салонного освещения;
резкое наращивание эффективности функционирования обогревателя;
увеличение скорости работы стеклоподъемников.

Довольно распространены комплекты для вазовских “десяток” и 14-й модели, встречаются и устройства для “Волг” и “Газелей”. Их применение на этих автомашинах дает аналогичный эффект.

Трехуровневый реле-регулятор приобретается в форме готового к установке комплекта, в состав которого включена подробная иллюстрированная инструкция. Основные элементы комплекта — контактная группа, собственно реле с переключателем движкового типа для выбора напряжения стабилизации и соединительные провода.

Перед началом работ по замене целесообразно зарядить аккумулятор и затем отключить его минусовую клемму.

Контактная группа нового устройства монтируется непосредственно на посадочные места предварительно демонтированной старой, установка не требует применения переходников и прочих вспомогательных элементов. Соединительный провод протягивается через крышку генератора (может потребоваться пропилить в ней отверстие требуемого размера), а само реле крепится на свободную крепежную шпильку с ориентацией клеммами вниз. При установке дополнительно проконтролируйте наличие надежного контакта на массу. После монтажа и сборки генератора проверяем его.

Заключение

Переход на трехуровневое реле-регулятор автомобильного генератора улучшает функционирование электрооборудования автомобиля и увеличивает срок службы аккумулятора. Положительный эффект от его установки проявляется во время сильных морозов. Рекомендуется заменять штатное реле трехпозиционным на машинах производства ВАЗ моделей 9 и старше.

Необходимые компоненты предлагаются в виде сравнительно дешевого готового к монтажу и удобного в работе комплекта. Замена старого реле с последующей проверкой качества монтажа не составляет проблем и выполняется автолюбителем даже с начальным уровнем квалификации в области электротехники. Регулятор отличается высокой эксплуатационной надежностью и оправдывает установку.

4 схемы на Регулятор напряжения своими руками 0-220в

8 основных схем регуляторов своими руками. Топ-6 марок регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Самых задаваемых вопроса про регуляторы напряжения.+ ТЕСТ для самоконтроля

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

ТЕСТ:

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

а,а,б,а.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

СНиП 3.05.06-85

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

СНиП 3.05.06-85

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

Первый вывод – входной сигнал.
Второй вывод – выходной сигнал.
Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

СНиП 3.05.06-85

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

СНиП 3.05.06-85

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Название	Мощность	Напряжение стабилизации	Цена	Вес	Стоимость одного ватта
Module ME	4000 Вт	0-220 В	6.68$	167 г	0.167$
SCR Регулятор	10 000 Вт	0-220 В	12.42$	254 г	0.124$
SCR Регулятор II	5 000 Вт	0-220 В	9.76$	187 г	0.195$
WayGat 4	4 000 Вт	0-220 В	4.68$	122 г	0.097$
Cnikesin	6 000 Вт	0-220 В	11.07$	155 г	0.185$
Great Wall	2 000 Вт	0-220 В	1.59$	87 г	0.080$

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

Подборка тематических выдержек из статей

Трехуровневый регулятор напряжения Ваз 2110 — Лада мастер

Тенденции автомобильной инженерии крутятся вокруг электротяги: автомобилей, которые работают на электричестве, все активнее. Только смутно верится, что все мы одним махом пересядем на электромобили. Там же все держится на аккумуляторе, а мы пока что и со стартерной батареей справиться не можем. Для этого и придумывают все новые устройства, которые продлевают ей жизнь. Одним из таких допов стало реле зарядного напряжения с тремя ступенями.

Содержание:

Недостатки электрооборудования ВАЗ 2110
Как стабилизировать напряжение
Применение трехуровневого регулятора напряжения
Принцип работы устройства
Режимы работы регулятора Ваз 2110

Недостатки электрооборудования ВАЗ 2110

Откуда, собственно, исходят все претензии к АКБ? Хороший ухоженный аккумулятор прослужит пять-семь долгих зим и никаких вопросов к нему не возникнет, если правильно его заряжать, правильно разряжать и хоть немного следить за его состоянием. В случае, когда АКБ заряжается прямо на борту автомобиля, что чаще всего и происходит, зарядный ток сильно зависит от количества потребителей на борту.

Чем их больше, тем скупее становится генератор и уделяет АКБ все меньше внимания. Ему же нужно прокормить прожорливые противотуманки, мощную аудиосистему, дополнительные средства комфорта, холодильники, обогреватели стекол, зеркал и сидений, да мало ли чего еще понапридумывают тюнингеры. А генератор разработан с учетом номинального зарядного тока, не учитывая дополнительной нагрузки. В результате, батарея сидит на голодном пайке, постоянно недозаряжается, особенно зимой, пластины осыпаются и через два года изнурительной работы просится на свалку. Виним мы, конечно, аккумулятор. Только зря.

Как стабилизировать напряжение

Виноваты и мы сами, но есть определенные претензии к штатному регулятору напряжения. Не может он, бедный, учесть ту массу задач, которую мы наваливаем на его маленькую голову в процессе улучшения автомобиля и довешивания разных приборов. Появилось свежее решение, особенно актуальное в автомобилях ВАЗ десятого семейства и выше. Не потому что именно эти автомобили чаще всего напичканы дополнительными устройствами, а потому что сконструирован генератор и реле-регулятор впритык к номинальному потреблению тока.

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ 2110 работает в тесной связке с генератором. Не нужно напоминать, что генератор вырабатывает электрический постоянный ток непостоянного номинала. То есть, чем выше обороты двигателя, тем большее напряжение на выходе выдавал бы генератор, а это не всем приборам полезно. Не было бы регулятора напряжения, оно скакало бы в бортовой сети от 10 до 16 вольт и выше, а это неприемлемо для большинства приборов и устройств.

Применение трехуровневого регулятора напряжения

Для этого и установлен регулятор напряжения. В тонкости мы вдаваться не станем, но реле завязано с щеточным узлом и регулирует выходное напряжения путем ограничения и стабилизации токов обмотки генератора. Нормальная работа реле-регулятора на ВАЗ 2110 предполагает наличие 13-14 вольт на выходе и этого вполне достаточно аккумулятору для нормальной подзарядки в рабочем режиме.

Достаточно, если не довешивать дополнительных потребителей электричества. Это явный промах инженеров, хотя скорее всего, они пользуются конструкцией генератора полувековой давности, когда самым мощным потребителем на борту мог быть разве что магнитофон с кассетами. Именно в этот момент на сцену должны выйти трехуровневые регуляторы напряжения и предложить свою помощь.

Принцип работы устройства

Трехуровневые регуляторы способны выполнить практические любые условия, которые необходимы АКБ для качественной зарядки, причем общее напряжение сети не падает, а только стабилизируется. Сложного в его устройстве нет ничего, поскольку это тот же регулятор, только три штуки, с особым электронным механизмом управления, который может учитывать очень важные вещи:

Состояние аккумулятора.
Уровень его заряда.
Нагрузку на аккумулятор.
Температуру окружающей среды.
Количество оборотов двигателя.

Исходя из этих данных, устройство может самостоятельно устанавливать оптимальное зарядное напряжение для АКБ, не обделяя других потребителей, что очень важно зимой и в темноте.

Режимы работы регулятора ВАЗ 2110

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор регулятора напряжения и схемы

Регуляторы напряжения LM317 / LM338 / LM350

Семейство регулируемых 3-контактных стабилизаторов положительного напряжения LM317 / LM338 / LM350 может принимать входное напряжение от 3 до 40 В постоянного тока и обеспечивать регулируемое напряжение в диапазоне выходного напряжения от 1,2 В до 37 В. Стабилизаторы напряжения LM317 могут обеспечивать выходной ток до 1,5 А (А). Там, где требуется больший выходной ток, регуляторы серии LM350 подходят до 3 А, а регуляторы напряжения серии LM338 — до 5 А.

Стабилизаторы напряжения LM317 / LM338 / LM350 исключительно просты в использовании, им требуется всего два внешних резистора для установки регулируемого выходного напряжения. При использовании регулируемых регуляторов напряжения LM317 / LM338 / LM350 вы можете рассчитывать на производительность как линейного регулирования, так и регулирования нагрузки по сравнению со стандартным стабилизатором напряжения. Стабилизаторы напряжения LM317 / LM338 / LM350 обеспечивают полную защиту от перегрузки. Обычно конденсаторы не требуются, если только устройство не расположено на расстоянии более 150 мм (6 дюймов) от конденсаторов входного фильтра, и в этом случае требуется входной байпасный конденсатор.Для улучшения переходной характеристики можно добавить дополнительный выходной конденсатор. Клемма настройки регулятора может быть отключена для достижения очень высокого подавления пульсаций. Дополнительные сведения о регулируемых регуляторах напряжения LM317 / LM338 / LM350 см. В таблицах данных регулируемого регулятора ниже.

Фотография 1: Регулятор напряжения LM317 (пластиковый корпус TO-220)

Калькулятор регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350

Вы можете использовать этот калькулятор регуляторов напряжения для изменения номинала программного резистора (R ₁) и выходного заданного резистора (R ₂) и расчета выходного напряжения для семейства LM317 / LM338 / LM350, состоящего из трех клеммных регулируемых регуляторов напряжения. .Этот калькулятор регуляторов напряжения будет работать со всеми регуляторами напряжения с опорным напряжением (V _REF) 1,25. Обычно программный резистор (R ₁) устанавливается на 240 Ом для регуляторов LM117, LM317, LM138 и LM150. Для регуляторов LM338 и LM350 обычно используется 120 Ом для программного резистора R ₁. Однако другие значения, такие как 150 или 220 Ом, также могут использоваться для R ₁. Стабилизаторы напряжения серии LM317 / LM338 / LM350 также могут быть настроены для регулирования тока в цепи.Для получения информации о регулировании тока с помощью этих регуляторов на интегральной схеме (ИС) см. Калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350.

Рисунок 1: Схема калькулятора регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350

Калькулятор регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350

Для определения выходного напряжения введите значения для программы (R ₁) и выставленных (R ₂) резисторов и нажмите кнопку «Рассчитать».

ПРИМЕЧАНИЕ: для этого онлайн-калькулятора регулятора напряжения требуется, чтобы в вашем браузере был включен JavaScript.

Калькулятор регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350

ОБНОВЛЕНИЕ — калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350 перемещен на свою страницу, калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350. Пожалуйста, обновите свои закладки.

Лист данных — 3-контактный регулируемый регулятор LM317 / LM338 / LM350

Цепи регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350

На следующих схемах показаны типовые схемы применения регуляторов напряжения LM317 / LM338 / LM350. Примечание : Падение напряжения регулятора IC составляет от 1,5 до 2,5 В в зависимости от выходного тока (I _OUT). Следовательно, входное напряжение регулятора LM317 / LM338 / LM350 должно быть как минимум на 1,5–2,5 В выше желаемого выходного напряжения. Планируйте, что желаемое выходное напряжение будет примерно на 3 В. Вы не хотите использовать слишком высокое входное напряжение, так как избыток необходимо будет отводить в виде тепла через регулятор. Подробные сведения о падении напряжения и требованиях к радиатору см. В описаниях регуляторов напряжения выше.

Рисунок 2: Схема регулируемого стабилизатора напряжения от 1,2 до 25 В для LM317 / LM338 / LM350

Когда внешние конденсаторы используются с регулятором напряжения, может потребоваться использование защитных диодов, чтобы предотвратить разряд конденсаторов через точки с низким током в регулятор напряжения. Даже небольшие конденсаторы могут иметь достаточно низкое внутреннее последовательное сопротивление, чтобы обеспечивать выбросы 20 А при коротком замыкании. Хотя всплеск очень непродолжителен, энергии достаточно, чтобы повредить части регулятора IC.Для выходных напряжений менее 25 В или более 10 мкФ защитные диоды не требуются. На рисунке 3 показан LM317 / LM338 / LM350 с включенными защитными диодами для использования с выходным напряжением более 25 В и высокими значениями выходной емкости.

Рисунок 3: Схема регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350 с защитными диодами

На выходе напряжения можно использовать твердотельные танталовые конденсаторы, чтобы улучшить подавление пульсаций регулятора напряжения.

Рисунок 4: Схема регулируемого регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350 с улучшенным подавлением пульсаций

Рисунок 5: Схема зарядного устройства 12-вольтной батареи с регулятором LM317

Видеоурок — Регулируемый регулятор напряжения LM317

Учебное пособие по регулируемому регулятору напряжения LM317 — загружено Afrotechmods 17 апреля 2011 г. (YouTube) — 4 минуты 8 секунд.

LM317 Регулируемый регулятор напряжения Учебное пособие

Тяги регулятора напряжения и тока

Регуляторы напряжения

IC

Рис.2.3.1 Типовые пакеты серии LM78xx

Изучив этот раздел, вы должны уметь:
Распознавать часто используемые I.C. Регуляторы напряжения.
По отношению к регуляторам напряжения серии 78xx:
• Выберите соответствующие компоненты развязки.
• Разберитесь с термином «отсев».
• Узнайте о возможных причинах отказа ИС и их предотвращении.
• Изучите методы производства положительных, отрицательных и двойных материалов.

Линейка интегральных схем (I.C.) LM78Xxx

Наличие схем регулятора в I.C. form значительно упростил конструкцию источников питания, и с момента их появления разнообразие конструкций, их пропускная способность по мощности и их надежность постоянно улучшались. Стабилизаторы на интегральных схемах доступны с различными номинальными значениями тока и напряжения для шунтирующих или последовательных приложений, а также для полных типов с переключаемым режимом.В настоящее время довольно редко можно встретить регуляторы в действительно дискретных формах, описанных в модулях блока питания с 2.1 по 2.3, но популярные типы регуляторов 78Xxx (где X указывает подтип, а xx представляет собой выходное напряжение) используют почти те же принципы с улучшенной схемой. , в интегрированном виде.

Существуют различные диапазоны, в нескольких типах корпусов, доступных от многих производителей компонентов, некоторые из которых показаны на рис. 2.4.1. Выбор пакета зависит от требований к пространству и производительности.Типичные диапазоны приведены в таблице 1.

Таблица 1
Диапазон	Выходные напряжения (В _OUT)	Максимальный ток	Максимальное входное напряжение	Типичное падение напряжения
LM78Lxx	5,0 В, 6,2 В, 8,2 В, 9,0 В, 12 В, 15 В	100 мА	35V	В _ВЫХ + 1,7 В
LM78Mxx	5 В, 12 В, 15 В	500 мА	35V	В _ВЫХ + 2 В
LM78xx	5.0 В, 5,2 В, 6,0 В, 8,0 В, 8,5 В, 9,0 В, 12,0 В, 15,0 В, 18,0 В, 24,0 В	1A	35 или 40 В в зависимости от типа	В _ВЫХ + 2,5 В

Падение напряжения

Одна из важных частей данных, опубликованных в технических паспортах линейных I.C. регуляторами напряжения питания устройства. В любом линейном регуляторе, состоящем из дискретных компонентов или интегрированном, таком как серия 78, выходное напряжение поддерживается стабильным для различных протеканий тока за счет изменения сопротивления регулятора (фактически, путем изменения проводимости транзистора, как описано в модуле источников питания. 2.2).

По этой причине должны выполняться две вещи:

1. Выходное напряжение всегда должно быть ниже входного.

2. Чем больше разница между входным и выходным напряжениями (при одинаковом токе), тем больше мощности должно рассеиваться в цепи регулятора, поэтому тем сильнее она становится.

Падение напряжения для любого регулятора указывает минимально допустимую разницу между выходным и входным напряжениями, если выходной сигнал должен поддерживаться на правильном уровне.Например, если регулятор LM7805 должен обеспечивать на выходе 5 В, входное напряжение должно быть не ниже 5 В + 2,5 В = 7,5 В.

Однако падение напряжения не является абсолютным значением, оно может варьироваться примерно на 1 В в зависимости от тока, потребляемого на выходе, и температуры, при которой работает регулятор. Поэтому кажется разумным обеспечить комфортный запас между минимально возможным входным напряжением и минимально допустимым напряжением (выходное напряжение + падение напряжения).

Максимальное входное напряжение, указанное в таблице 1, показывает, что существует значительная допустимая разница между максимальным и минимальным входным напряжением, однако следует помнить, что чем выше входное напряжение для данного выхода, тем больше мощности необходимо рассеять через регулятор.Слишком высокое входное напряжение и потери мощности плохо сказываются на сроке службы батарей в портативном оборудовании и плохо для надежности мощного оборудования, поскольку большее количество тепла означает большую вероятность неисправностей.

Например, LM7805, подающий на нагрузку 1 А при 5 В, означает, что нагрузка потребляет 5 Вт. Если входное напряжение составляет 8 В, ток через регулятор по-прежнему составляет 1 А, что составляет 8 Вт; поэтому регулятор рассеивает 8 Вт — 5 Вт = 3 Вт. Однако, если входное напряжение составляет, например, 20 В, то избыточная мощность, которая должна рассеиваться регулятором, теперь составляет 20 В x 1 А = 20 Вт минус 5 Вт, потребляемые нагрузкой = 15 Вт.

В современном линейном I.C. Однако регуляторы, а также защита от перегрузки по току и защита от перенапряжения, как описано в модуле 2.3 блока питания, есть дополнительные схемы термического отключения для предотвращения сбоя из-за перегрева, так что если мощность слишком велика, вместо того, чтобы разрушать ИС, выход будет упадет до 0 В, пока ИС не остынет.

Даже при более разумных входных напряжениях стабилизатор I.Cs. действительно выделяют значительное количество тепла, поэтому важно, чтобы избыточное тепло эффективно рассеивалось за счет использования соответствующих радиаторов.Критерии использования радиаторов те же, что и для силовых транзисторов, обсуждаемые в Модуле 5.1 усилителей.

Дополняет серию 78xx серия 79, которая предлагает I.Cs. для обычно используемых отрицательных напряжений питания в том же диапазоне характеристик, что и серия 78, но с отрицательным выходным напряжением.

Рис. 2.3.2 Базовая схема блока питания с использованием линейного регулятора 7805 I.C.

Уменьшение пульсаций переменного тока

На рис. 2.3.2 показан регулятор серии I.C. и его связи.Обратите внимание, что C1 и C2 намного меньше, чем в источнике питания дискретных компонентов. Большой накопительный конденсатор не требуется, поскольку регулирующее действие I.C. уменьшит амплитуду любых пульсаций переменного тока (в пределах максимального диапазона входного напряжения) до нескольких милливольт на выходе.

Обеспечение стабильности

C2 больше не является традиционным фильтрующим конденсатором, но предназначен для улучшения переходной характеристики, защиты от внезапных изменений в сети или условиях нагрузки e.грамм. скачки. Использование этих конденсаторов с указанными значениями будет поляризованного танталового типа и, хотя это не является строго обязательным во всех схемах, рекомендуется для обеспечения максимальной стабильности, предотвращая любую тенденцию И. колебаться. Они должны быть установлены как можно ближе к регулятору, а I.C. заземляющее соединение должно быть подключено к 0 В как можно физически ближе к заземлению нагрузки. Эти проблемы лучше всего решить, если регулятор I.C. используется в качестве регулятора «точки нагрузки», а не (или как) главный регулятор для всей системы электропитания.

Надежность

Применение линейного регулятора I.Cs. значительно повысил надежность источников питания, но поскольку эти ИС часто располагаются на подключаемых субпанелях с системой, существует опасность повреждения ИС регулятора. (а также с другими компонентами), если панели вставляются или удаляются, когда основной источник питания все еще находится под напряжением. Это может быть связано либо с тем, что система все еще подключена к электросети, либо потому, что конденсаторы основного источника питания не полностью разряжены.

Причина в том, что при отсоединении или подключении многоходовых разъемов нет гарантии, в каком порядке отдельные контакты подключаются или отключаются, и это может привести к неожиданному короткому замыканию или разомкнутой цепи, возникающим на мгновение во время процесса подключения или отключения.

Рис. 2.3.3 Защитный диод, используемый с 7805 и большими конденсаторами

Чтобы предотвратить такую возможность, вокруг схемы регулятора можно предусмотреть несколько дополнительных защитных мер для защиты I.С.

В некоторых схемах электролитические конденсаторы могут использоваться для C1 и C2 в качестве альтернативы использованию танталовых или полиэфирных конденсаторов, но в этом случае использование емкости будет значительно больше, 25 мкФ или более. Однако в схемах, где C2 составляет 100 мкФ или более, существует вероятность того, что, если вход закорочен на землю, временно (или постоянно из-за неисправности), что заряд на C2 вызовет протекание большого тока обратно в I.C. выходной терминал, повредив I.C. Чтобы предотвратить это, диод, такой как 1N4002, может быть подключен через I.C. как показано на рис. 2.3.3, так что, если в любой момент времени на входной клемме будет более низкий потенциал, чем на выходе, диод будет проводить любой заряд на выходной клемме на землю, вместо того, чтобы пропускать ток через I.C.

Рис. 2.3.4 Влияние разомкнутой цепи заземления на 7812 IC

Если коммутационная панель отключена при подаче напряжения, возможно, что заземление заземлено на I.C. может быть отключен на мгновение перед вводом, как показано на рис. 2.3.4. В таком случае выходная клемма может подняться до уровня напряжения нерегулируемого входа, что может вызвать повреждение компонентов, питаемых от регулятора. Также, если панель подключена к уже имеющемуся питанию, такая же ситуация с мгновенным размыканием цепи заземления, а затем повреждение I.C. похоже.

Поскольку регуляторы напряжения обычно питаются от основного источника питания, они могут быть восприимчивы к любым скачкам напряжения в сети, а также к обратному току.м.ф. скачки напряжения от других частей схемы. Любые положительные всплески напряжения, превышающие максимально допустимое входное напряжение (около 35 В или 40 В), или любые отрицательные всплески, превышающие -0,8 В, которые имеют достаточную энергию, чтобы вызвать протекание значительных токов, вероятно, повредят ИС. Некоторая защита может быть обеспечена за счет использования конденсатора большой емкости на входной клемме и / или обеспечения минимизации вероятных причин переходных процессов за счет использования ограничителей переходных процессов на входе сети и предотвращения обратного тока.m.fs. как описано в модуле 3.2 теории переменного тока.

Двойные и отрицательные расходные материалы

Линейные стабилизаторы

I.C. могут также использоваться для обеспечения регулируемого отрицательного источника питания с помощью регуляторов серии LM79xx, доступных в том же диапазоне напряжений, что и серии 78xx, но с отрицательными выходами. Их можно использовать для регулирования шин отрицательного или двойного питания.

Программирование внешнего регулятора напряжения Balmar

Диспетчер нагрузки ремня недопонимание?

Ниже приводится прямая цитата из руководства Balmar:

«MC-614 обеспечивает возможность управления потенциалом поля регулятора, что позволяет управлять нагрузками в лошадиных силах, передаваемыми генератором переменного тока на приводной ремень (ремни).Диспетчер нагрузки на ремень также можно использовать для защиты генератора от необычной нагрузки, создаваемой аккумуляторной нагрузкой, которая слишком велика для мощности генератора ».

Я выделил слова «потенциал поля » по какой-то причине, и эта причина заключается в том, что диспетчер нагрузки ремня (BLM), и как он на самом деле работает, очень часто понимают неправильно.

Каждый шаг в BLM приводит к снижению на 5% максимального доступного потенциала поля (щелкните изображение, чтобы увеличить его).Важно понимать, что BLM — это , а не , снижение выходной силы тока на 5% для генератора на 100 А или уменьшение на 20% выходной мощности для генератора на 150 А, что делает 100 А генератором 95 А, а генератор 150 А — 120 А. Это не так, но это то, как полагают, что работает.

Что часто Предполагается или Неправильно понимают

* 100A Номинальный генератор

BLM # 1 = 95A Генератор

BLM # 2 = 90A Генератор

BLM # 3 = 85A Генератор

BLM # 4 = 80A Генератор

BLM # 5 = 75A Генератор

 * 100A Генератор используется только в качестве примера

Реальность такова, что BLM работает не так.У нас есть число оборотов в минуту, сопротивление сердечника ротора, напряжение батареи, холодные обмотки генератора и горячие обмотки генератора переменного тока и т. Д., Которые играют роль в его общей производительности и потребности поля .

В качестве слишком упрощенного примера рассмотрим BLM таким образом;

Если поле вашего генератора переменного тока может выдавать максимум 6 А при заданных оборотах, напряжении возбуждения и температуре статора / ротора, а затем вы установите регулятор на BLM # 1, потенциал поля (напряжение возбуждения), генератор может увидеть, по всем предыдущим критериям снижается на 5%.Это 5% -ное снижение, в доступном напряжении поля , привело бы к тому, что меньше, чем 6A , приводящего в движение ротор.

Что такое «Полевой потенциал»?

Потенциал поля для регулятора Balmar — это напряжение батареи (измеренное напряжение) минус падение от 0,4 до 0,5 В на полевых транзисторах регулятора. Таким образом, напряжение батареи 13,5 В во время объемной зарядки по мере роста напряжения приводит к напряжению поля примерно от 13,0 В до 13,1 В. Если мы будем следовать закону Ома, напряжение — это то, что движет нашим током, и то же самое верно и для ротора генератора переменного тока.BLM снижает доступное напряжение возбуждения, измеренное после полевых транзисторов, на 5% для каждого шага. Если мы уменьшаем напряжение возбуждения (потенциал поля ), мы также уменьшаем ток возбуждения и выход генератора * , как правило, понижается.

 * Обычно - Иногда один шаг BLM не снижает выходную мощность, потому что регулятор с самого начала немного перебивает ротор.

Имейте в виду, что если вы установите регулятор ремня на горячий генератор, он все равно будет производить больше тока в холодном состоянии.Если вы установите его на низкие обороты, они будут отличаться от высоких.

Суть в том, что BLM — это уменьшение доступного потенциала поля (напряжение возбуждения), а не уменьшение выходной мощности генератора переменного тока на основе его «номинальной выходной мощности».

Есть несколько способов запрограммировать это:

Уменьшайте BLM поэтапно, в течение нескольких недель, с хорошими промежуточными пробегами, которых будет достаточно для образования ленточной пыли. Уменьшайте BLM до тех пор, пока у вас не исчезнет пыль с ремня или вы не перестанете подпрыгивать и выходить из ограничения температуры генератора.

Попросите одолжить или украсть инвертор , который может загрузить ваш генератор на максимальную мощность и настроить двигатель на круизные обороты. Теперь используйте токоизмерительные клещи постоянного тока или другой амперметр для измерения выходной силы тока генератора. Пока двигатель работает, уменьшайте BLM, пока не достигнете желаемой максимальной мощности на крейсерских оборотах. Он все равно будет выше, когда альт холодный, но ненадолго. Если вас беспокоит нагрузка при холодном запуске, уменьшите BLM еще на один шаг.

Belt Load Manager — это просто ШИМ с (широтно-импульсная модуляция) выход поля в периоды, которые в противном случае привели бы к 100% выходу поля регулятора.

Цепи стабилизатора напряжения

»Электроника

— обзор основ схем линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, используемых в источниках питания электроники.

Пособие и руководство по схемам источника питания Включает:
Обзор электронных компонентов источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

Регуляторы напряжения широко используются в схемах питания электроники.Они обеспечивают очень высокую степень регулирования и низкий уровень пульсаций, хотя их уровни эффективности намного ниже, чем у другой популярной формы регулятора, называемой регулятором режима переключения. Однако линейные регуляторы все еще используются в больших количествах из-за их относительной простоты и высокого уровня производительности.

Можно изготавливать схемы регуляторов напряжения как из дискретных компонентов, так и использовать регуляторы IC. Регуляторы IC позволяют достичь очень высоких уровней производительности, часто с использованием сравнительно небольшого количества компонентов, но часто для многих проектов можно использовать несколько доступных компонентов, чтобы создать идеально подходящую схему регулятора напряжения.

Базовая концепция схем регулятора напряжения

Хотя существует множество различных схем регуляторов напряжения и интегральных схем регуляторов, основные концепции этих схем делятся на одну из двух основных категорий:

Последовательная схема регулятора
Цепь параллельного или шунтирующего регулятора.

Все цепи регулятора напряжения попадают в одну из этих категорий, хотя из этих двух наиболее распространенным типом, наблюдаемым для схем полного регулятора напряжения, является последовательный регулятор.

В дополнение к тому, что регуляторы напряжения классифицируются как последовательные и шунтирующие регуляторы, их также можно разделить на две другие категории в зависимости от режима работы:

Линейные регуляторы напряжения.
Импульсные регуляторы напряжения.

Широко используются как линейные, так и импульсные схемы регуляторов. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, поэтому выбор типа регулятора необходимо делать в зависимости от предполагаемого применения.

Схема регулятора напряжения серии

Цепи последовательного регулятора напряжения работают с использованием последовательного элемента управления, такого как биполярный транзистор или полевой транзистор. Принцип работы схемы основан на контроле проводимости этого последовательного элемента с помощью управляющего напряжения. Если выходное напряжение имеет тенденцию к повышению, это будет обнаружено, и управляющее напряжение будет отрегулировано для уменьшения проводимости последовательного элемента, что вызовет повышение напряжения на последовательном элементе.Поскольку последовательный элемент и нагрузка образуют схему делителя потенциала, любое увеличение напряжения на последовательном элементе управления приведет к падению напряжения на нагрузке.

Точно так же, если напряжение на нагрузке имеет тенденцию падать слишком низко, это будет обнаружено, управляющее напряжение для последовательного элемента затем вызовет повышение проводимости последовательного элемента, и напряжение на нагрузке будет поддерживаться.

Это типичная форма системы отрицательной обратной связи.Управляющее напряжение должно иметь эталон, с которым можно сравнивать выходной сигнал. Это часто обеспечивается опорного напряжения схемы, основанной вокруг стабилитрона. Выходное напряжение регулятора снимается, часто через делитель потенциала, и сравнивается с опорным напряжением, а напряжение ошибки возвращается в качестве управляющего напряжения для изменения проводимости последовательного элемента управления.

Можно изменить выходное напряжение, изменив величину, на которую выходной сигнал делится в меньшую сторону.Поместив переменный резистор в делитель потенциала, можно изменить напряжение, которое сравнивается с опорным напряжением. Это, в свою очередь, изменит выходное напряжение схемы регулятора напряжения.

Схема параллельного регулятора напряжения

Как следует из названия, шунтирующий регулятор напряжения работает параллельно с нагрузкой, а не последовательно с ней. Используя форму устройства постоянного тока, которое может быть таким же простым, как резистор, оно работает параллельно с нагрузкой, шунтируя или поглощая ток, так что напряжение на нагрузке остается неизменным.

В простейших формах шунтирующих стабилизаторов используются устройства постоянного напряжения, такие как стабилитроны. В этих схемах используется последовательный резистор для обеспечения действия по ограничению тока, а стабилитрон устанавливается между резистором и землей параллельно нагрузке. Поскольку стабилитрон поддерживает постоянное напряжение, а изменения тока нагрузкой не вызовут каких-либо (значительных) изменений напряжения, потому что диод будет поддерживать постоянное напряжение, принимая любые изменения тока. Естественно, существуют и другие, более сложные формы шунтирующего регулятора, но вариант с стабилитроном является наиболее простым и понятным.

Линейный регулятор напряжения

Схема линейного регулятора напряжения — это цепь, в которой проводимость элемента последовательного регулятора изменяется линейно, чтобы гарантировать поддержание требуемого напряжения на выходе. Таким образом, выходное напряжение поддерживается настолько точно, насколько это возможно, и получается самый чистый выходной сигнал.

Хотя схема линейного регулятора напряжения обеспечивает очень высокие уровни производительности с точки зрения шума, пульсаций и регулирования, этот тип схемы неэффективен.Элемент последовательного регулятора требует значительного падения напряжения на нем, чтобы он мог поддерживать высокий уровень шума и подавления пульсаций. Элемент последовательного регулятора должен быть способен рассеивать значительные уровни мощности в зависимости от требуемой выходной мощности. Это означает, что эти блоки питания могут быть большими и тяжелыми.

Импульсный регулятор напряжения

В отличие от линейных регуляторов, в которых последовательный элемент изменяется линейно, последовательный элемент в импульсных регуляторах имеет только два состояния — включено и выключено.Регулятор работает, заряжая большой конденсатор на выходе. Когда напряжение падает, поскольку заряд используется для питания нагрузки, включается последовательный регулятор. После достижения необходимого напряжения он снова отключается. Благодаря наличию на выходе емкостного конденсатора достаточно большого размера переключающие выбросы устраняются в основном.

Преимущество импульсных регуляторов заключается в их гораздо более высоком уровне эффективности, который они могут предложить. Последовательный элемент рассеивает очень мало энергии как во включенном, так и в выключенном состоянии.В результате эти источники питания не только очень эффективны, но и могут быть значительно меньше. Проблема в том, что на выходе всегда присутствуют всплески переключения, а общий уровень шума на выходе выше, чем у линейных регуляторов. Однако они вполне подходят для многих приложений и в результате очень широко используются.

Сводка

Линейные регуляторы напряжения очень широко используются в электронных схемах. В цепях, работающих на высоких скоростях и требующих точного обслуживания шин питания, цепи регулятора напряжения используются для обеспечения питания большинства цепей.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

Использование регулятора напряжения для преобразования диапазона 5-12 В в 3,3 В. Хуан Линь

Модульное тестирование Fox-2 MPPT

P13271 Fox-2 MPPT Unit Testing Окончательные технические спецификации Автор тестирования: Брентон Салми Члены группы P13271: Брентон Салми, Брайс Салми, Ян Маккензи, Даниэль Корриеро 10.05.2013 Этот тестовый документ

Дополнительная информация 1А Л.РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ D.O.
ХАРАКТЕРИСТИКИ Выходной ток до 1 А Низкое падение напряжения (1,2 В при выходном токе 1 А) Три контакта, регулируемые (ADJ) или фиксированные 1,2 В, 1,5 В, 1,8 В, 2,5 В, 2,85 В, 5,0 В Линейное регулирование обычно при макс. . Нагрузка
Дополнительная информация ИЗУЧЕНИЕ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ
ИЗУЧЕНИЕ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ ТЕЛЕФОНОВ Автор: Suraj Hebbar Systems Lab, CeNSE, IISc Banglore РЕЗЮМЕ В этом отчете показан характер зарядки различных зарядных устройств для мобильных телефонов разными мобильными телефонами.Здесь мы взяли в
Дополнительная информация Создание усилителя AMP
Создание усилителя AMP Введение В течение примерно 80 лет стало возможным усиливать разницу напряжений и увеличивать соответствующую мощность, сначала с помощью электронных ламп, использующих электроны из горячей нити накала;
Дополнительная информация ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ANP17
Решено с помощью ЗАМЕТКИ ПО ПРИЛОЖЕНИЮ ANP17 TM Рекомендации по дизайну драйверов вспышки камеры сотового телефона Введение Ежегодно на рынке появляются сотни видов сотовых телефонов, и все они имеют модель
. Дополнительная информация 7-41 КОРРЕКЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
ПИТАНИЕ ИЛИ КОРРЕКЦИЯ ВВЕДЕНИЕ Современное электронное оборудование может создавать шум, который вызовет проблемы с другим оборудованием в той же системе питания.Поэтому для уменьшения системных сбоев необходимо
Дополнительная информация Драйвер светодиодов высокой мощности DW8501
Описание Это драйвер мгновенного включения / выключения светодиодов для мощных светодиодных приложений. На выходном каскаде один порт регулируемого тока предназначен для обеспечения равномерного и постоянного стока тока для управления светодиодами
Дополнительная информация Указания по применению AN-1118
Замечания по применению AN-111 IR331x: Датчик тока высокого давления P3 Дэвид Жакинод Таблица содержания Страница Введение… 2 Внутренняя архитектура … 2 Обратная защита батареи … 2 Функция ожидания …
Дополнительная информация Основы микроэлектроники
Основы микроэлектроники. Ч2 Почему именно микроэлектроника? Ch3 Основы физики полупроводников Ch4 Диодные схемы Ch5 Физика биполярных транзисторов CH5 Биполярные усилители CH6 Физика МОП-транзисторов
Дополнительная информация Серия TEP 200WIR, 180 240 Вт
Серия TEP 200WIR, 180 240 Вт Характеристики Крепление на шасси с винтовым клеммным блоком Включает фильтр электромагнитных помех, соответствующий стандарту EN 55022, класс A Сверхширокий диапазон входного напряжения 4: 1 8.5 36, 16,5 75, 43 160 В постоянного тока EN 50155
Дополнительная информация ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
ВВЕДЕНИЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ Студент познакомится с применением и анализом операционных усилителей в этом лабораторном эксперименте. Студент будет применять методы анализа схем
Дополнительная информация СИСТЕМА 45. C R H Дизайн электроники
СИСТЕМА 45 C R H Проектирование электроники СИСТЕМА 45 Универсальная модульная 4-осевая плата привода ЧПУ Автор C R Harding Технические характеристики Основная печатная плата и входная плата Доступны до 4 осей X, Y, Z и A выходов.Независимый 25
Дополнительная информация Замечания по применению серии TMA
Преобразователи постоянного тока с одним и двумя выходами, 1 Вт, SIP, с одним и двумя выходами, с корпусом SIP и стандартной схемой расположения выводов.Размеры упаковки: 19,5 x 10,2 x 6,1 мм (0,77 x 0,4 x 0,24) Модели на 5 В и 12 В 19,5 x 10,2 x 7,1 мм Дополнительная информация
Светодиодные драйверы для освещения
Драйверы светодиодов для освещения Dongwoon Anatech First Technology & Best Quality Product Line Up 구분 P / N Функция PKG 비고 Linear DC / DC Buck DW8501 DW8502 DW8505A DW8506 DW8520 DW8522 DW8525 DW8527 TO-252 SOT-223
Дополнительная информация Последовательные и параллельные схемы
Последовательные и параллельные цепи Последовательные цепи постоянного тока Последовательная цепь — это цепь, в которой компоненты соединены в линию, один за другим, как железнодорожные вагоны на одной дороге.Есть
Дополнительная информация Техническое описание MX-1 VB Edge
1 (7) Техническое описание MX-1 VB Edge 2 (7) Содержание 1 Общее описание … 3 2 Разъемы … 4 3 Работа ВКЛ / ВЫКЛ … 5 4 Питание … 5 5 Светодиодные индикаторы. ..6 6 Корпус … 6 7 Монтаж … 6 8 и
Дополнительная информация AN2389 Примечание по применению
Примечание по применению Недорогой неинвертирующий повышающий преобразователь на базе микроконтроллера для зарядных устройств. Введение По мере роста спроса на аккумуляторные батареи растет и спрос на зарядные устройства.
Дополнительная информация Регуляторы напряжения серии LM78XX
Регуляторы напряжения серии LM78XX Общее описание Схемы подключения Серия LM78XX из трех оконечных стабилизаторов доступна с несколькими фиксированными выходными напряжениями, что делает их полезными в широком диапазоне
Дополнительная информация Электроника
План оценки учителя Тест на электронные технологии Код: 5907 / Версия: 01 Copyright 2011 NOCTI.Все права защищены. Общая информация об оценке Содержание плана Общая информация об оценке
Дополнительная информация Энергия ваших электронных проектов | Мастерская DroneBot
Введение
Если вы хоть немного работали с Arduinos и другими электронными устройствами, вы, вероятно, придумали способ их включения на рабочем месте. Блоки питания USB и настольные блоки питания отлично справятся со своей задачей.С помощью Arduino вы можете просто подключить устройство к USB-порту компьютера. Получить электричество еще никогда не было так просто!
Но после того, как вы закончите свой дизайн, вам часто захочется создать более постоянную версию своего проекта, и для этого вам нужно будет подумать, как обеспечить ему мощность.
Электронным устройствам, таким как Arduino, для работы требуется напряжение «логического уровня». Эти напряжения «логического уровня» бывают двух видов — традиционные 5 В постоянного тока, также известные как напряжение «уровня TTL», и энергосберегающие 3.Источник постоянного тока 3 В, который используется во многих маломощных устройствах. В обоих случаях необходимо достаточно точно регулировать напряжения, чтобы не повредить компоненты.
Блок питания USB может быть простым решением во многих случаях. Он обеспечивает регулируемое питание 5 В постоянного тока, которое подходит для большинства электронных устройств, а его полностью закрытая конструкция защищает вас от любой опасности поражения электрическим током.
Но что, если вы хотите питать свое устройство от батареек? Получение точных и последовательных 5 или 3.3 вольта от батареи — это проблема, тем более, что батарея разряжается.
Сегодня мы рассмотрим несколько недорогих вариантов обеспечения регулируемой мощности для ваших электронных устройств.
Требования к общему напряжению
Существует несколько стандартных уровней напряжения, которые могут потребоваться для вашей конструкции, для некоторых конструкций потребуется более одного из них. Вот некоторые из них:
3,3 В постоянного тока — это обычное напряжение, используемое в маломощных цифровых устройствах.
5 В постоянного тока — это стандартное напряжение TTL (транзисторная транзисторная логика), используемое цифровыми устройствами.
6 В постоянного тока — Часто используется для двигателей постоянного тока и серводвигателей.
12 В постоянного тока — также используется с двигателями постоянного тока, а также со многими шаговыми двигателями.
48 В постоянного тока — Используется в профессиональном аудиооборудовании как «фантомное питание» для микрофонов.
Все вышеперечисленные уровни напряжения положительны относительно земли. Некоторые старые конструкции также требовали отрицательного напряжения, например, -12 В постоянного тока использовалось в последовательном соединении RS-232, которое раньше было стандартом для всех компьютеров и модемов.Аудио усилители часто требуют как положительных, так и отрицательных источников питания.
Регулировка напряжения
Напряжение логического уровня требует очень точного регулирования. Например, для правильной работы TTL-логики напряжение питания должно быть между 4,75 и 5,25 вольт, любое более низкое значение приведет к прекращению правильной работы логических компонентов, а более высокое может буквально их разрушить.
Некоторые требования к напряжению питания менее строгие. Мощность, подаваемую на двигатели, светодиоды и другие дисплеи и электромеханические компоненты, не нужно регулировать так же строго, как для напряжения питания логики.Эти источники питания часто не регулируются для экономии на окончательной конструкции.
Регулировка напряжения для устройств с сетевым питанием не так уж и сложна, так как входное напряжение схемы регулятора довольно постоянное. Однако конструкции с батарейным питанием представляют собой гораздо более сложную задачу, поскольку уровни напряжения батареи будут колебаться по мере разряда батареи.
Устройства, которые могут питаться как от сетевого напряжения, так и от батарей, часто имеют дополнительную схему для зарядки батарей, когда устройство работает от сети.В зависимости от технологии батареи, используемой в конструкции, она может варьироваться от простой до очень сложной схемы зарядки.
Текущие требования
Уровень напряжения источника питания — не единственная спецификация, которую необходимо учитывать при разработке источника питания для вашего проекта. Не менее важно определить текущие требования проекта.
В отличие от требований к напряжению, потребляемый в проекте ток не всегда является статическим значением. Двигатели, светодиоды и другие дисплеи, динамики и другие преобразователи могут вызывать колебания потребляемого тока, и вам необходимо спроектировать источник питания с учетом «наихудшего случая», когда каждый двигатель, индикатор и звуковой сигнализатор работают на полную мощность.
И снова современные требования могут быть проблемой при проектировании с батарейным питанием. По мере того, как батарея разряжается, ее текущие возможности уменьшаются, попытка превысить эти текущие возможности может привести к быстрой разрядке батареи.
КПД
Еще одним важным аспектом конструкции регулятора напряжения является эффективность. Сам регулятор или преобразователь напряжения потребляет электричество, которое в противном случае могло бы быть использовано для питания вашего проекта.
Эффективность идет рука об руку с производством тепла, неэффективная конструкция регулятора будет рассеивать его избыточную энергию в виде тепла.Если вы намеренно не пытаетесь нагреть свою схему, это нехорошо! Тепло — один из величайших врагов электронных компонентов, и если ваш регулятор выделяет много тепла, вам придется потренировать вентиляцию и, возможно, отвести тепло в вашу конструкцию.
Ни одна конструкция не обеспечивает 100% -ную эффективность, поэтому следует ожидать некоторого тепловыделения. Переоценив компоненты вашего дизайна, вы можете свести это к минимуму.
Основы питания
Функция источника питания, конечно же, заключается в подаче энергии с правильными уровнями напряжения и тока, соответствующими требованиям вашего проекта.Энергия для работы источника питания может поступать из ряда источников — батарей, солнечных элементов, переменного тока и других.
Напряжение, которое нам нужно для наших маленьких электронных устройств, обычно составляет постоянный или постоянный ток. Батареи также вырабатывают постоянный ток, но линейные напряжения — это переменный или переменный ток. Таким образом, помимо обеспечения правильного напряжения (ей), источник питания переменного тока также должен преобразовывать входной переменный ток в выход постоянного тока.
переменного тока постоянного тока
Если этот подзаголовок наводит на мысль об австралийских рокерах в коротких штанах, значит, вы читаете не ту статью!
В ваш дом всегда подается переменный ток.Переменный ток может передаваться на очень большие расстояния и повышаться и понижаться с помощью трансформаторов.
Частота переменного тока зависит от вашего местоположения. В Северной Америке мы используем 60 Гц, тогда как Европа, Австралия, Новая Зеландия и многие азиатские и африканские страны используют 50 Гц. Уровни напряжения также разные: в домах в Северной Америке линейное напряжение составляет около 110–120 вольт переменного тока, в то время как в других местах в мире используется более высокое напряжение переменного тока 220–240 вольт.
Если вы собираете или покупаете блок питания для устройства, которое планируете экспортировать на коммерческой основе, вам необходимо учитывать различные сетевые напряжения и частоты по всему миру.Существуют также разные стандарты для типов разъемов или вилок, используемых в разных странах.
Поскольку нашим электронным устройствам требуется постоянный ток при гораздо более низком напряжении, вам необходимо сделать две вещи, прежде чем вы сможете использовать питание от сетевой розетки:
Уменьшите напряжение до более низкого уровня.
Преобразуйте его из переменного тока в постоянный.
Интересно, что описанное выше может выполняться в любом порядке.
В обычном линейном источнике питания переменное напряжение сначала пропускается через трансформатор, который существенно снижает его, а затем преобразуется в постоянное.
В современном импульсном блоке питания (например, в вашем настольном компьютере) переменное напряжение напрямую преобразуется в высоковольтное постоянное, и оно используется для управления высокочастотным генератором. Высокочастотный переменный ток, создаваемый этим генератором, затем пропускается через небольшой трансформатор, и выходное низкое напряжение преобразуется в постоянный ток.
В любом случае в какой-то момент нам нужно преобразовать переменный ток в постоянный. На самом деле это довольно просто.
Выпрямители и мосты
Термин «выпрямитель» восходит к временам электронных ламп, на самом деле это просто еще одно название сильноточного диода.Диод, как я уверен, вы уже знаете, — это базовый электронный компонент, который позволяет току проходить только в одном направлении.
Если вы вставите выпрямитель или диод последовательно с источником переменного напряжения, вы предотвратите прохождение как положительной, так и отрицательной части сигнала переменного тока, в зависимости от того, в каком направлении вы ориентируете диод.
Это шаг к созданию постоянного напряжения из переменного тока, но результирующий выходной сигнал не совсем гладкий, как показано ниже.
На выходе можно использовать электролитический конденсатор, чтобы попытаться сгладить напряжение и создать достаточно стабильное напряжение постоянного тока.Это простой способ преобразования переменного тока в постоянный, но с некоторыми недостатками.
Выходное напряжение будет уменьшено. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 0,7072.
Вы, по сути, «тратите» половину каждого цикла переменного тока, поэтому это не очень эффективно.
Лучшим методом является использование четырех диодов для создания того, что называется «мостовым выпрямителем». Вы можете увидеть результаты на следующей диаграмме. Мы снова будем использовать электролитический конденсатор, чтобы сгладить результирующее напряжение постоянного тока.
Этот метод имеет несколько преимуществ по сравнению с методом с одним диодом:
Выходное напряжение больше. Это будет входное напряжение переменного тока, умноженное на 1,414.
Вы используете как положительную, так и отрицательную части цикла переменного тока, что намного эффективнее.
Вы можете построить эту схему с четырьмя отдельными диодами или купить мостовой выпрямитель с предварительно смонтированной проводкой.
Между прочим, приведенные ранее выходные напряжения не совсем точны, вам также необходимо учитывать падение напряжения на диодах.Обычно это около 0,7 вольт.
Эти схемы преобразуют переменное напряжение в постоянное, однако они ничего не делают для регулирования напряжения. Если напряжение переменного тока должно возрасти или упасть, соответствующее выходное напряжение постоянного тока изменится на ту же величину.
Регуляторы и преобразователи
Независимо от того, получено ли ваше постоянное напряжение переменного тока или от батареи, скорее всего, это напряжение не будет подходящим для вашего приложения. Вам нужно будет изменить напряжение до желаемого уровня (т.е.е. 5 вольт), и вам необходимо убедиться, что он остается на этом уровне, даже если входное напряжение изменяется.
Мы можем сделать это несколькими способами, используя либо регуляторы, либо преобразователи.
Линейные регуляторы напряжения
Линейный регулятор напряжения принимает входное напряжение постоянного тока и выдает регулируемый выходной сигнал при более низком напряжении.
Отличный пример используемого стабилизатора напряжения — на плате Arduino Uno. На плате Arduino Uno установлен линейный стабилизатор напряжения на 5 В, что позволяет использовать коаксиальный разъем питания для подключения источника питания от 8 до 20 вольт постоянного тока.Регулятор снижает его до уровня 5 В постоянного тока, который использует Arduino.
Линейные регуляторы напряжения выпускаются с середины 1970-х годов и по сей день являются ценными компонентами. Они очень просты в использовании и доступны с различными номинальными токами. Обычно они имеют тот же форм-фактор, что и транзисторы и силовые транзисторы.
Линейным регуляторам напряжения обычно требуется входное напряжение, по крайней мере, на 2,2 В выше, чем желаемое выходное напряжение.Хотя они, как правило, могут выдерживать широкий диапазон входных напряжений, вам необходимо знать, что чем выше входное напряжение, тем больше энергии потребуется регулятору для рассеивания в виде тепла.
Линейные регуляторы напряжения недороги и идеально подходят для устройств с питанием от сети. Они также используются в звуковом оборудовании, поскольку не создают электрических помех, которые создают преобразователи напряжения. Хотя вы, безусловно, можете использовать их с конструкциями с батарейным питанием, они, как правило, не лучший выбор для этого приложения, поскольку в конечном итоге вы потратите много энергии в виде тепла.Однако это не всегда так, поскольку сейчас существует новое поколение регуляторов с низким падением напряжения, мы рассмотрим некоторые из них сейчас.
Лучшим способом регулирования напряжения в устройствах с батарейным питанием является использование преобразователя напряжения.
Преобразователи напряжения
На самом деле существует три типа преобразователей напряжения, которые вы можете использовать в своих проектах:
Понижающие преобразователи
Повышающие преобразователи
Повышающие преобразователи
Buck
Давайте быстро посмотрим, в чем разница между ними.
Понижающий преобразователь
Понижающие преобразователи
работают по так называемой «цепи маховика». Во время работы транзистор включается и выключается, и его выход подается через индуктор (катушку), а затем на конденсатор. Когда транзистор включается и выключается, конденсатор заряжается и разряжает энергию, которая хранится в катушке. Период или частота, с которой происходит переключение, определяет выходное напряжение.
Как и линейный регулятор, понижающий преобразователь используется в ситуациях, когда желаемое выходное напряжение ниже входного.
Повышающий преобразователь
Повышающий преобразователь работает аналогично понижающему преобразователю, разница заключается в расположении катушки, диода и конденсатора, которые образуют цепь маховика. Повышающие преобразователи также называют «импульсными источниками питания».
Как следует из названия, выходное напряжение повышающего преобразователя на самом деле выше входного.
Повышающий преобразователь понижающего напряжения
Практически лучшее из обоих миров, повышающий преобразователь Buck использует пару транзисторных цепей обратного хода для повышения или понижения входящего напряжения.
Этот тип преобразователя напряжения особенно полезен для устройств с батарейным питанием. Например, возьмем схему, которая требует 5 В и с которой мы хотим использовать батарею на 7,2 В. Когда аккумулятор полностью заряжен, преобразователь действует как понижающий преобразователь, снижая выходное напряжение до 5 вольт. Когда батарея разряжается ниже уровня 5 вольт, схема действует как повышающий преобразователь, повышая выходное напряжение до 5 вольт.
Мы рассмотрим все три типа преобразователей.
Популярные регуляторы и преобразователи
Теперь, когда мы обсудили источники питания, регуляторы и преобразователи, пора применить полученные знания на практике.
Я собрал несколько примеров этих устройств, чтобы показать вам. Все это простые и недорогие методы обеспечения напряжением вашего проекта.
Линейный регулятор
— серии 78XX и 79XX
Наш первый линейный регулятор — это компонент, который существует уже более 40 лет.На самом деле это семейство компонентов, члены которого имеют разное выходное напряжение и ток.
Стабилизаторы напряжения 78XX — это 3-контактные устройства, доступные в различных корпусах, от больших корпусов силовых транзисторов (T220) до миниатюрных устройств для поверхностного монтажа. Это регуляторы положительного напряжения, наиболее распространенный тип. Серия 79XX — это эквивалентные регуляторы отрицательного напряжения.
Система нумерации этих компонентов довольно проста, XX в номере детали обозначает выходное напряжение.Так, например, 7805 — положительный регулятор на 5 вольт, 7812 — положительный регулятор на 12 вольт, а 7915 — отрицательный регулятор на 15 вольт. И положительная, и отрицательная серии доступны с несколькими общими напряжениями.
Эти регуляторы напряжения довольно просты в использовании. Помимо самого регулятора, единственные дополнительные компоненты, которые вам потребуются, — это пара электролитических конденсаторов на входе и выходе. Значения не являются критическими, обычно на входе можно использовать конденсатор 2,2 мкФ или больше, а на выходе — 100 мкФ или больше.
Обратите внимание, что хотя вы используете и положительный, и отрицательный стабилизаторы одинаково, распиновка различается:
Регуляторы 78XX (положительные) имеют следующую распиновку:
ВХОД
ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
ВЫХОД
Регуляторы 79XX (отрицательные) имеют следующую распиновку:
ССЫЛКА (ЗЕМЛЯ)
ВХОД
ВЫХОД
В версии с корпусом TO-220 этих регуляторов напряжения следует отметить то, что корпус электрически подключен к центральному контакту (контакт 2).В серии 78XX это означает, что корпус заземлен, но обратите внимание, что в серии 79XX (отрицательный регулятор) контакт 2 является входом, а не заземлением. Это означает, что вам нужно проявлять осторожность при подключении радиатора к устройству, что вам нужно будет сделать, если вы планируете потреблять большой ток. При необходимости вы можете использовать слюдяной изолятор на радиаторе, чтобы он не соприкасался с контактом 2.
Несмотря на свой возраст, эти регуляторы все еще широко используются сегодня и подходят для схем с питанием от сети.Однако они не так эффективны, как современные регуляторы, поэтому для устройств с батарейным питанием вам стоит взглянуть на другие представленные здесь решения.
Линейный регулятор — Регулируемый регулятор LM317
LM317 — положительный линейный стабилизатор напряжения с регулируемым выходом. Это также классический электронный компонент, и его регулируемый выход делает его очень полезным в ситуациях, когда вам нужно «нестандартное» напряжение. Он также был популярен среди любителей для использования в простых регулируемых источниках питания для верстаков.
Как и серия 78XX или регуляторы, LM317 является трехконтактным устройством. Однако проводка немного отличается, как показано здесь.
Главное примечание о LM317 Hookup это два резистора, которые обеспечивают опорное напряжение регулятора, это опорное напряжение определяет выходное напряжение. Вы можете рассчитать эти значения резисторов следующим образом:
Рекомендуемое значение для R1 — 240 Ом, но на самом деле это может быть любое значение от 100 до 1000 Ом.
Конечно, вы также можете заменить два резистора потенциометром, чтобы получить переменный линейный регулятор напряжения. Вы, вероятно, захотите подключить резистор 100 Ом последовательно с потенциометром, чтобы быть уверенным, что R1 никогда не опустится до нуля.
Как и регуляторы серии 78XX, LM317 все еще используется сегодня, но опять же, теперь доступны более эффективные регуляторы. Тем не менее, это был бы хороший выбор для источника питания с питанием от сети, которому требуется нестандартное напряжение.
Линейный регулятор — PSM-165 Линейный понижающий регулятор с 12 В на 3,3 В
PSM-165 — это небольшая коммутационная плата, содержащая стабилизатор на 3,3 В. Эта крошечная плата будет принимать входное напряжение от 4,5 до 12 вольт и преобразовывать его в 3,3 вольта для маломощной логической схемы.
Микросхема, используемая в PSM-165, такая же, как и на большинстве плат Arduino Uno, для обеспечения выхода 3,3 В. Он имеет максимальный ток 800 мА.
Плата интересна тем, что имеет несколько соединений для ввода и вывода, что обеспечивает большую гибкость при разработке печатной платы, которая использует этот модуль в качестве «дочерней платы».
Как видите, подключить этот модуль очень просто, никаких внешних компонентов не требуется.
Линейный регулятор — Модуль линейного регулятора 5 В AMS1117-5
Трехконтактные стабилизаторы напряжения серии AMS1117 работают во многом так же, как серия 78XX. Они доступны для нескольких различных напряжений и совместимы по выводам с серией 78XX.
Это более современные устройства, чем серия 78XX, и они отличаются меньшим падением напряжения, что делает их полезными как для источников питания с питанием от сети, так и с питанием от батарей.
AMS1117-5 — регулятор на 5 В. Он доступен отдельно или на популярной коммутационной доске. Коммутационная плата позволяет очень просто включить ее в ваш проект.
Как и в случае с PSM-165, подключение модуля AMS1117-5 очень просто. На коммутационной плате установлены фильтрующие конденсаторы, поэтому внешние компоненты не требуются. Просто подключите входное напряжение и получите мощность с выхода — это так просто!
Линейный регулятор — L4931CZ33-AP 3.3 В регулятор с очень низким падением напряжения
Последний линейный стабилизатор напряжения, который мы рассмотрим сегодня, — это L4931CZ33-AP.Как и PSM-165, этот регулятор обеспечивает 3,3 В для питания маломощных логических схем.
Этот регулятор имеет чрезвычайно низкое падение напряжения, точнее всего 0,4 вольт. Это делает его идеальным регулятором для использования в слаботочных устройствах с батарейным питанием. Он также очень крошечный, доступен в корпусе транзистора TO-92, а также в нескольких корпусах для поверхностного монтажа.
L4931CZ33-AP на самом деле является членом семейства стабилизаторов падения напряжения, есть также модели на 3,5, 5 и 12 В с аналогичными характеристиками.Единственный дополнительный компонент, необходимый для использования этого устройства, — это небольшой электролитический конденсатор емкостью 2,2 мкФ.
Подключение L4931CZ33-AP очень похоже на подключение серии 78XX. Упомянутый мною конденсатор 2,2 мкФ используется на выходе, вы также можете разместить дополнительный керамический конденсатор на входе.
Понижающий преобразователь
— Понижающий понижающий преобразователь постоянного тока MINI-360
Теперь посмотрим на понижающий преобразователь. MINI-360 — это крошечный, сверхэффективный понижающий преобразователь, который может принимать входное напряжение до 23 вольт и обеспечивать выходной сигнал, который можно регулировать от 1 до 17 вольт.
Устройство находится на крошечной коммутационной плате с потенциометром для установки выходного напряжения. При КПД около 95% очень мало энергии расходуется в виде тепла, что делает это устройство идеальным выбором для устройств с батарейным питанием.
Как показано на схеме, подключить MINI-360 очень просто, просто подключите входное напряжение, и он готов к работе. Было бы неплохо настроить потенциометр и установить выходной уровень перед подключением к нему какой-либо нагрузки, особенно если вы планируете использовать его для низкого напряжения.
Повышающий преобразователь — PSM-205 Повышающий 5-вольтовый USB-преобразователь постоянного тока
Первый повышающий преобразователь, который мы рассмотрим, является уникальным устройством, поскольку он имеет разъем USB, встроенный в коммутационную плату. Это очень удобно при сборке блока питания для устройства с питанием от USB.
Этот недорогой модуль повышает напряжение с 0,9 В до 5 В при токе до 600 мА. Очевидно, это идеально подходит для проектов с питанием от батареек, теперь один элемент AA или AAA может использоваться для питания ваших 5-вольтовых логических устройств.
Опять же, модуль упрощает подключение: вы буквально подключаете источник от 0,9 до 5 вольт ко входу и подключаете устройство с питанием от USB к разъему USB.
Как вы уже догадались, этот повышающий преобразователь часто используется в USB-банках питания.
Повышающий преобразователь — MT3608 Повышающий преобразователь постоянного тока
Еще один крошечный повышающий преобразователь, MT3608, может принимать входное напряжение от 2 вольт и повышать его до 28 вольт. Он включает в себя блокировку пониженного напряжения, тепловое ограничение и защиту от перегрузки по току.
MT3608 упакован на крошечной коммутационной плате с подстроечным резистором для установки уровней напряжения. Хотя это устройство может показаться крошечным, оно может обеспечивать впечатляющий ток в 2 ампера. MT3608 имеет рейтинг эффективности 93%.
Благодаря наличию всего четырех четко обозначенных контактов MT3608 очень прост в использовании. Поскольку он способен выдавать выходное напряжение до 28 вольт, рекомендуется использовать подстроечный регулятор для установки выходного напряжения перед подключением устройства к вашей цепи.
Понижающий повышающий преобразователь — S9V11F5 Повышающий / понижающий регулятор
Теперь мы переходим к устройству, которое мне больше всего нравится в устройствах с батарейным питанием — Step Up / Step Down регулятору S9V11F5.
Сделанное Pololu это маленькое чудо может вырабатывать 5 вольт при входном напряжении от 2 до 16 вольт. Следует отметить, что для запуска преобразователя напряжение должно составлять не менее 3 вольт, но как только он заработает, входное напряжение может упасть до 2 вольт, прежде чем он перестанет работать.
Эта плата очень мала и имеет всего три разъема. Он снабжен как прямыми, так и прямоугольными штекерами, что позволяет использовать его в том же месте, что и традиционный 3-контактный линейный регулятор.
S9V11F5 является членом семейства коммутационных плат, некоторые из которых имеют фиксированное выходное напряжение, а некоторые — переменное.
Для работы S9V11F5 не требуются внешние конденсаторы или другие компоненты. Его сверхмалый размер и относительно высокий выходной ток делают его идеальным для многих конструкций.
Однако следует помнить, что S9V11F5 может сильно нагреваться, особенно при использовании на полную мощность. Помните об этом, кладя печатную плату и не касаясь преобразователя, когда он используется, вы можете обжечься!
Блок питания макетной платы
Прежде чем мы закончим, я хочу упомянуть еще об одном способе активизации ваших проектов.
Блок питания макетной платы — это распространенный компонент, который, как вы уже догадались, предназначен для питания беспаечных макетов. Эти недорогие устройства имеют два встроенных линейных регулятора, обеспечивающих стабильное напряжение 5 и / или 3,3 вольт при входном напряжении 9-15 вольт постоянного тока. Они предназначены для вставки в шины питания стандартной макетной платы без пайки. Устройство также имеет коаксиальный вход питания 2,1 мм, светодиодные индикаторы питания, выход питания USB и переключатель включения / выключения.
Хотя эти устройства, очевидно, предназначены для использования на рабочем месте с беспаечными макетами, они также могут стать прекрасным источником питания для постоянного проекта.Они используют линейные регуляторы, они, вероятно, больше подходят для схем с питанием от сети, хотя они могут питаться от 9-вольтовой батареи.
Я бы порекомендовал поставить несколько таких у вас в мастерской, хотя бы для экспериментов.
Заключение
Обеспечение хорошего источника питания является важной частью проектирования электронных устройств. Как вы видели, существует множество методов, которые можно использовать для обеспечения источника энергии для ваших электронных проектов.
Если вы собираетесь использовать питание от сети (переменного тока) для обеспечения электроэнергией вашего устройства, убедитесь, что вы приняли надлежащие меры безопасности, чтобы предотвратить вероятность поражения электрическим током.Лучший способ сделать это — использовать имеющийся в продаже адаптер переменного тока или «настенную бородавку», чтобы обеспечить безопасный источник постоянного тока, который затем можно регулировать, используя один из описанных выше методов, если это необходимо. Использование коммерческого адаптера, сертифицированного для использования в вашей стране (например, одобрения UL, CAS и т. Д.), Также будет соответствовать требованиям страхования, что является очень важным фактором, особенно если вы собираетесь серийно производить свою конструкцию.
Для конструкций с батарейным питанием использование эффективного преобразователя напряжения может продлить время работы вашего проекта, выжимая из ваших батарей до последней капли энергии до того, как потребуется подзарядка или замена.
Независимо от ваших требований, вы обязательно найдете преобразователь или регулятор, соответствующий вашим потребностям.
Теперь давайте включим!
Связанные
Сводка
Название статьи
Электроэнергия для ваших электронных проектов — регуляторы и преобразователи напряжения
Описание
Научитесь обеспечивать стабильный источник электроэнергии для ваших электронных проектов.
No related posts.