Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
Два основных элемента схемы стабилизатора, а именно, источник эталонного
напряжения и усилитель напряжения можно легко объединить в одной
интегральной схеме (ИС), получая в результате чрезвычайно хорошую
стабилизацию, малые габариты и простоту использования. Создано много
таких стабилизаторов для ряда фиксированных выходных напряжений;
например, стабилизаторы с напряжением 5 В для логических схем или 15 В
для операционных усилителей. На рис. 9.32 приведена схема, в которой
применена ИС 7805 (аналог К142ЕН5А - Прим. перев.), обеспечивающая
стабильное 5-вольтовое питание, необходимое для логических ИС.
Максимальный допустимый ток нагрузки равен 1 А, а коэффициент
нестабильности и нагрузочная способность составляют 0,2%.
ИС 7805 следует использовать с теплоотводом, когда необходим полный
предельно допустимый ток 1 А. В схеме применено ограничение тока "со
свертыванием", так что ток короткого замыкания оказывается меньше 750 мА.
Если ток нагрузки не превышает 100 мА, то в схеме возможна некоторая
экономия: емкость конденсатора С, можно уменьшить до 1000 мкФ,
трансформатор может быть стандартным накальным трансформатором на 6,3 В и
нет необходимости устанавливать стабилизатор на теплоотвод.
Если требуется выходное напряжение 12 В, то может подойти ИС 7812 (аналог
К142ЕН8Б - Прим. перев.). В этом случае необходимо, чтобы нерегулируемый
источник давал напряжение не менее 14,5 В. Аналогично ИС 7815 (аналог
К142ЕН8В - Прим. перев.) дает выходное напряжение 15 В при входном
напряжении не менее 17,5 В. Максимально допустимое входное напряжение для
ИС 7812 и7815 равно 30 В, а для ИС 7805 - 25 В. В 78-й серии
Стабилизаторы напряжения 231
7805
7805
Цоколевка
Рис. 9.32. Стабилизированный 5-вольтовый источник питания, на основе
стабилизатора в интегральном исполнении.
имеются ИС и на другие выходные напряжения, а микросхемы 79-й серии
позволяют получать соответствующие отрицательные напряжения.
В сложных электронных установках, таких как телефонные коммутаторы,
содержащих десятки или даже сотни печатных плат, при размещении
источников питания возникают две проблемы, вызванные длинными подводящими
проводами: как сохранить низкое сопротивление источников и как избежать
взаимного влияния между схемами. Обычный способом решения этой проблемы
состоит в том, что на каждой плате размещается интегральный стабилизатор
на фиксированное напряжение, а нестабилизиро-ванные или грубо
стабилизированные источники распределяются так, чтобы каждый участок
схемы имел индивидуально стабилизированный источник питания. Это
оказывается экономически возможным, поскольку стоимость интегрального
стабилизатора всего лишь одного порядка со стоимостью большого
электролитического конденсатора. Все стабилизаторы требуют, чтобы
рекомендации производителей в отношении развязки и заземления тщательно
выполнялись. При компоновке схемы выводы развязывающих конденсаторов
желательно сделать короткими, иначе в схеме возможна нестабильность
(возникновение высокочастотных колебаний).
Микросхема И А723 или LM123 является полезным и широко известным
интегральным стабилизатором с отдельными выводами от различных внутренних
точек схемы, так что на ее основе можно построить много разных
стабилизаторов. На рис. 9.33 показана базовая схема на ИС ц А723,
позволяющая устанавливать выходное напряжение от 7 В до 27 В. Микросхема
И А723 содержит следующие основные элементы стабилизатора:
232 Источники питания и управление мощностью
Корпус Т05 с 10-ю выводами (вид сверху)
.'V' /2n
-А- \1) ч(r)/
J____I____I___I___I______I-L
Соответствие выводов для корпуса DIL с 14-ю выводами
Рис. 9.33. Регулируемый в пределах от 7 до 27 В источник питания на
основе ИС ц А723 (LM123).
(a) Опорный стабилитрон. Ток в него, как условно показано на рис. 9.33,
поступает от источника постоянного тока. Этот диод фактически включен в
усилитель с обратной связью, который служит для уменьшения выходного
сопротивления стабилитрона.
(b) Усилитель рассогласования. Оба входа - инвертирующий и
неинвертирующий выведены наружу. Конденсатор коррекции С уменьшает
коэффициент усиления в области высоких частот, чтобы избежать
неустойчивости на высоких частотах, которая возникает в системе с большим
коэффициентом обратной связи /3.
(c) Эмиттерный повторитель на транзисторе средней мощности Тг Этим
транзистором ограничивается мощность, которую способен рассеивать
стабилизатор. В данном случае максимально допустимая мощность рассеяния
составляет 600 мВт, но она может быть увеличена при подключении внешнего
транзистора.
(d) Транзистор Ту ограничивающий ток, реагирует на разность потенциалов
на резисторе Rx и начинает проводить, когда она достигает величины 0,6 В.
Когда Т2 проводит, переход база-эмиттер у транзистора Г, в схеме
эмиттерного повторителя оказывается замкнутым накоротко, запирая
транзистор Tt и выключая источник питания. При сопротивлении резистора Rx
= 10 Ом,
Охлаждение транзистора 233
