Найти тему
Radio-любитель

Стабилизатор напряжения с минимальными потерями

Всем здравствуйте. Стандартные стабилизаторы очень часто используются в конструкциях источников питания постоянного тока. Однако стандартные типы из серии 78xx или 79xx имеют относительно большое падение напряжения на управляющем транзисторе и, следовательно, требуют напряжения питания на два-три вольта выше, снижается эффективность использования.

Поэтому создаются регуляторы со значительно меньшим падением напряжения на регулирующем элементе, хотя уже существуют стабилизаторы с небольшим падением, но они есть менее доступны или более дорогие. Таким образом, представленная схема регулятора была разработана на отдельных компонентах и по не большой цене. Принципиальная схема представлена на рисунке.

Схема стабилизатора
Схема стабилизатора

В качестве элемента управления, используется МОП-транзистор с очень низким сопротивлением IRF7416. Транзистор поставляется в корпусе SO-8 для поверхностного монтажа, а его сопротивление открытого канала составляет около 20 мОм . Входное напряжение подается на транзистор Т1, и в то же время через резистор R1 до опорного напряжения LM385 с напряжением 1,2 В. Это опорное напряжение сравнивается в дифференциальном усилителе с транзисторов Т2 и Т3 с образцом выходного напряжения с резистивного делителя R4 / R5.

Значения компонентов на схеме относятся к выходному напряжению +5В. При более низком входном напряжении выходное напряжение практически идентично входному напряжению. Падение напряжения на регуляторе зависит от используемого MOSFET транзистора. Для описанного типа IRF7416 падение составляет около 15 мВ при токе 100 мА, для IRL5602L оно составляет около 25 мВ 500 мА. На рисунке приведена зависимость выходного напряжения после подключения к источнику питания 10В / мс.

График
График

Поскольку управляющий транзистор MOSFET доступен в продаже только в версии SO-8 для поверхностного монтажа, вся конструкция стабилизатора была разработана для SMD компонентов. Контроллер выполнен на двухсторонней печатной плате с размерами 16 х 24 мм, поэтому он не превышает габаритов стандартного монолитного стабилизатора в корпусе ТО-220. Расположение компонентов на плате контроллера показано на рисунке, а также изображение платы на стороне подключения.

Размеры и расположение компонентов
Размеры и расположение компонентов

Печатная плата 1 сторона
Печатная плата 1 сторона

Печатная плата 2 сторона
Печатная плата 2 сторона

Весь стабилизатор не имеет регулировочных компонентов, поэтому он должным образом работает при первом включении. Описанный регулятор особенно благоприятен для питания устройств от батареи, когда будет достаточная небольшая разница между напряжением питания и выходным напряжением. Например, для классического напряжения +5В подходят четыре батареи 1,5В с общим напряжением +6В. Упомянутое схемное решение регулятора, конечно, также может использоваться как часть более сложных электронных схем. Всем спасибо за внимание.

-6