Застосування інтегральних стабілізаторів напруги

2.1 Вихідні дані:

Вихідними даними для вибору інтегрального стабілізатора є:

- U_вих, В - напруга на виході стабілізатора (напруга живлення електронного або іншого пристрою, для якого будується стабілізатор);

- U_{вх min}, В - мінімальна вхідна напруга стабілізатора (надходить з фільтра випрямляча);

- U_{вх mах}, В - максимальна вхідна напруга стабілізатора;

- Р_н, Вт - потужність навантаження;

- тип IMC стабілізаторів напруги - пропонуються IMC cepiї 142, параметри яких наведено в табл.1, а типові схеми вмикання - на рис. 2 та 3.

 

Таблиця 1- Параметри деяких ІМС стабілізаторів напруги 142 серії

 

 

Електричні параметри	КР142 ЕН5А	КР142 ЕН5Б	КР142 ЕН8А	КР142 ЕН8Б	КР142 ЕН8В	К142 ЕН9А	К142 ЕН9Б	К142 ЕН9Б	КР142 ЕН12А
Вихідна напруга, В	4,9... 5,1	5,88... 6,12	8,73... 9,27	11,64... 12,36	14,55...15,45	19,6... 24,48	23,52...24,48	26,46 ...27,54	1,3...
Номінальна вихідна напруга, В									-
Мінімальне падіння напруги, В, не більш як	2,5	3,5
Нестабільність вихідної напруги від змін вхідної напруги, %/В, не більш як	0,05	0,01
Нестабільність вихідної напруги змін вихідного струму, %/А, не більш як			0,2
Параметри граничного режиму
Вхідна напруга, В	7,5... 15	8,5... 15	11,5... 35	14,5... 35	17,5... 35	23... 45.	27... 45 '	30... 45	5... 45
Вихідний струм, А			1,5
Потужність, розсіювана без тепловідводу, Вт
Потужність, розсіювана з тепловідводом, Вт
Робочий інтервал температур, °С	-10...+70

 

Приклади розрахунку застосування інтегральних стабілізаторів напруги

Приклад 1

Розрахуватизастосування інтегрального стабілізатора фіксованоїнапруги для:

U_вих = 9 В; U_{вх min} = 14 В; U_{вх max} = 20 В, Р_н = 0,5 Вт, ІМС-142 серія.

3.1.1 Вихідні данні при застосуванні стабілізатора з фіксованою напругою стабілізації:

-напруга на виході U_вих = 9 В;

-мінімальна вхідна напруга U_{вх min} = 14 В;

-максимальна вхідна напруга U_{вх max} = 20 В;

-потужність навантаження Р_н = 0,5 Вт.

 

Порядок розрахунку

3.1.2.. При побудові стабілізатора напруги на ocнoвi IMC стабілізатора з фіксованим значенням вихідної напруги, необхідно вибрати відповідну IMC (для даного

прикладу із таблиці 1 вибираємо ІМС КР142ЕН8А на U_вих=9В)

 

3.1.3 Перевіряємо вибрану ІМС на можливість застосування за напру­гою..

За напругою необхідно забезпечувати виконання умов:

U_{вх max} <U_{вх max доп}, (3.1)

 

де U_{вх max доп} – максимально допустима вхідна напруга IMC;

U_{вх min} – U_вих> U_{ІМС min}. (3.2)

Оскільки:

U_{вх max} =20В<35В = U_{вх max доп} (3.3)

14 - 8 = 6 В> 2,5 В = U_{ІМС min}, (3.4)

то за напругою дана IMC відповідає умовам завдання.

 

3.1.4 Перевіримо можливість застосування IMC KP142EH8A за потужністю,

якщо струм навантаження за (1.4) становить:

І_н = 0,5 / 9 = 0,056 А, а максимальне падіння напруги на ній за (1.5) дорівнює:

= 20-9 = 11 В.

Тоді потужність розсіювання ІМС

Вт

Оскільки Вт < 1Вт;

то IMC у даному paзi можна використовувати без тепловідводу.

3.1.5. Електричну принципову схему отриманого стабілізатора з фіксованою вихідною напругою наведено на рис. 4

 

Рис. 4- Схема стабілізатора напруги на IMC KP142EH8A.

Приклад 2

Розрахувати застосування універсального інтегрального стабілізатора напруги для:

U_вих = 8 В; U_{вх min} = 13 В; U_{вх max} = 19 В, Р_н = 2 Вт, ІМС-142 серія.

 

3.2.1 Вихідні данні при застосуванні універсального стабілізатора:

-напруга на виході U_вих = 8 В;

-мінімальна вхідна напруга U_{вх min} = 13 В;

-максимальна вхідна напруга U_{вх max} = 19B;

-потужність навантаження Р_н = 2 Вт.

 

3.2.2 Вибираємо ІМС універсального інтегрального стабілізатора типу KP142EH12A (табл..1), схема вмикання представлена на рис.5.

3.2.3. Перевіримо можливість застосування IMC KP142EH12A за напругою та потужністю (за методикою п.1.1). Оскільки

U_{вх max}=19B<45B = U_{вх max доп} (3.5)

13-8 = 5 B> 3,5 В = U_{ІМС min}, (3.6)

то за напругою дана IMC відповідає умовам завдання.

І_н=2/8 = 0,25 А, (3.7)

= 19-8= 11 В. (3.8)

Р_ІМС= 11-0,25 = 2,75 Вт. (3.9)

 

Через те, що 1 Вт < Р_ІМС = 2,75 Вт < 10 Вт, (3.10)

то за потужністю IMC також відповідає умовам завдання. Використо­вувати ІМС при цьому необхідно з тепловідводом.

 

3.2.4. Визначимо величини oпopу резисторів дільника R1R2, які задають значення вихідної напруги стабілізатора.

Задамо значення струму виводу регулювання IMC:

І_р=0,1мА. (3.11)

При роботі IMC KP142EH12A у режимі стабілізатора напруги зазвичай задають

R1 =240 Ом. (3.12)

3а (1.3) знаходимо

(3.13)

=1215 Ом

 

Із додатка 2 обираємо резистори С2-33 з опором 240 Ом та 1,2 кОм відповідно та потужністю 0,125 Вт.

3.2.5. Оскільки вихідна напруга стабілізатора значно перевищує за величиною мінімальне значення напруги стабілізації, a U_{вх max} < 25 В, то IMC можна використовувати без елементів С2, VD1 та VD2.(Рис.3).

3.2.6. Із додатка 1 обираємо тип конденсаторів К50-35 на напругу 25 В (С1) i на

10 В (С3)..(Рис.3).

3.2.7 Електрична принципова схема отриманого стабілізатора наведена на рис5.

 

Рис. 5 Стабілізатор напруги на IMC KP142EH12A. Схема електрична принципова.

 

Пример 3

Для питания телевизионного модулятора рассчитать 2 интегральных стабилизатора со следующими параметры: В, А, В, А. Принципиальная схема блока питания изображена на рис. 6.