В этой статье рассмотрим, как сделать транзисторную схему регулятора напряжения с малым падением напряжения, которая может производить стабильное выходное напряжение от 3 В и выше.
Если вы сделаете такую схему на 5 В, она будет выдавать 5 В, даже если на входе будет 5,1 В.
Лучше, чем регуляторы 78XX
Стандартному регулятору напряжения 7805 требуется не менее 7 В для получения точных 5 В на выходе. Это означает, что уровень падения напряжения составляет 2 В, что очень много и не подходит для многих приложений.
Поэтому простые схемы LDO лучше, чем регуляторы из серии 78XX, например такие как 7805, 7812 и т.д. Им не нужно, чтобы вход был на 2 В выше, чем выход.
Так же всем линейным регуляторам, таким как 78XX или LM317, требуется входное питание на 2-3 В выше, чем выходное.
Регулятор напряжения на 5 В
На схеме показан простой стабилизатор напряжения на 5 В, который будет выдавать правильные 5 В при входном напряжении от 5 до 12 вольт, даже при падении входного напряжения до менее чем 5,2 В.
На самом деле регулятор очень прост. Транзисторы VT1 и VT2 образуют высокоэффективный переключатель питания, который позволяет напряжению проходить от входа к выходу с малым падением напряжения.
Транзистор VT3, стабилитрон и резистор R3 образуют базовую сеть обратной связи, которая регулирует выходное напряжение в соответствии со значением стабилитрона.
При изменении напряжения на стабилитроне изменяется и выходное напряжение. Это является преимуществом данной схемы, поскольку позволяет пользователям настраивать нестандартные выходные значения, которые недоступны для фиксированных стабилизаторов из серии 78XX.
Регулятор напряжения на 12 вольт
Как объяснялось в предыдущем разделе, изменение значений зенеров стабилизирует выход. В этой схеме переделаем регулятор напряжения с 5 вольт на 12 вольт. Для этого в схеме регулятора нужно заменить стабилитрон с 5 В, на 12 В, чтобы получить регулируемый выход 12 В при входном напряжении от 12,3 В до 20 В.
Выходной ток зависит от резистора R1 и транзисторов VT1 И VT2.
Резистор R1 может выдерживать ток до 200 мА, но можно увеличить этот показатель до более высоких ампер, уменьшив его значение.
Нужно убедиться, что транзисторы VT1 и VT2 имеют высокий коэффициент усиления (hFE) не менее 50 для оптимальной работы. Кроме того, транзистор VT2 должен быть силовым, так как он может нагреваться. И лучше всего поставить его на радиатор.
Регулятор напряжения на мосфите
Для создания сильноточной версии LDO 12 В с использованием p-канального мосфита вы можете применить следующую схему
Можно заменить транзистор TIP32 на mosfet IRF9540
Защита от короткого замыкания
Схемы с низким падением напряжения не имеют этой встроенной функции защиты от короткого замыкания. Для этого можно добавить эту функцию, включив токоограничивающий каскад с помощью транзистора VT4 и сопротивления Rx.
Когда ток увеличивается, падение напряжения на резисторе Rx становится достаточно большим, чтобы включить транзистор VT4, который заземляет базу транзистора VT2.
Это закрывает транзисторы VT1 и VT2, и выходное напряжение отключается, пока ток не вернется к норме.
Это простая схема и сделать ее сможет каждый желающий.