Практическая часть пособия. Глава 1.2. Светодиоды, резисторы, конденсаторы, регуляторы напряжения.1.2.3. Регулятор напряжения

Данное пособие подойдёт для студентов первых курсов, обучающихся по направлению "Электроника" и смежных с ним специальностей, а также для начинающих радиолюбителей и схемотехников.

В пособии будет представлена необходимая базовая теория и практические задачи для её закрепления.

Ссылки на полное оглавление пособия, на предыдущую на следующую главы.

Приятного чтения!

Регулятор напряжения — это устройство, позволяющее изменять величину электрического напряжения на выходе при воздействии на органы управления, либо при поступлении управляющего сигнала. Существует две разновидности регулятора напряжения – линейные и настраиваемые.

Регулятор напряжения может быть нестабилизированным или стабилизированным. Стабилизированный регулятор напряжения, кроме регулятора напряжения, содержит в себе ещё и стабилизатор напряжения.

Используется как в составе электронной аппаратуры, так и в виде отдельного изделия.

Принципиальная схема регулятора напряжения с компенсационным стабилизатором представлена на рис.1.2.3.1.

Рис.1.2.3.1. Принципиальная схема регулятора напряжения с компенсационным стабилизатором.

Рис.1.2.3.2. Пример регулятора напряжения с комбинационным стабилизатором, выполненного в корпусе ТО-220.

Микросхема стабилизатора напряжения (на принципиальной схеме обозначена как OA).

Устройство подключается входным разъёмом +UIn и «массой» к выпрямителю переменного тока.

Стабилизированное напряжение на нагрузку питания RL снимается с разъёма +UOut. Биполярный транзистор Q — регулирующий элемент стабилизатора. Постоянное напряжение на его базу подаётся с
параметрического стабилизатора Rv-Dz, состоящего из резистора Rv и стабилитрона Dz.

Микросхема стабилизатора напряжения OA — управляющий элемент. Заданное напряжение на микросхему подаётся с делителя напряжения R1-R2-R3 и может устанавливаться переменным резистором R2. Делитель напряжения R1-R2-R3 является также балластным резистором, поддерживающим рабочий режим транзистора Q при отключенной нагрузке RL.

Линейный регулятор напряжения

Рис.1.2.3.2. Линейный регулятора напряжения LD117 , выполненный в корпусе ТО-220.

Линейный регулятор напряжения предназначен для конвертации высокого входного напряжения (например, в диапазон 4,5 – 15 В) к стабильному выходному напряжению (например, к 3,3 В).

Линейный регулятор напряжения полезен, если в своей схеме вам нужно запитать некоторые компоненты, требовательных к входному напряжению от батарейки или нестабилизированного блока питания. Например, при питании от батарейки «Крона», регулятор будет снабжать схему 3,3 вольтами, вне зависимости от уровня заряда батарейки и подключенной нагрузки.

Для подключения регулятора напряжения понадобится пара конденсаторов. Номинал 100 нФ подойдёт и для входной и для выходной фильтрации.

Настраиваемый регулятор напряжения

Рис.1.2.3.5. Настраиваемый регулятор напряжения LD317 , выполненный в корпусе ТО-220.

Настраиваемый регулятор напряжения предназначен для конвертации высокого входного напряжения к стабильному выходному напряжению, которое можно задать с помощью делителя напряжения.

Настраиваемый регулятор напряжения полезен, если в своей схеме вам необходимо от одного источника запитать несколько мощных компонентов с различными требованиями к входному напряжению. Так, например, можно получить ровные 3,3 В или 2,7 В, необходимые для работы некоторых чипов.

Vref в формуле — это значение опорного напряжения, которое для LM317 равно 1,25 В. При использовании сопротивлений в диапазоне от килоома, составляющая формулы с Iadj становится ничтожно малой и её можно не учитывать в расчёте:

Для подключения настраиваемого регулятора напряжения понадобится пара конденсаторов. Номинал 100 нФ подойдёт и для входной и для выходной фильтрации.