Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование (2-е изд., 2001), страница 12

2.24. Основная схема включения интегральных стабилизаторов напряжения 142ЕН1 и 142ЕН2 Рис. з.зз. Схема компенсационного стабилизатора напряжения с выходным напряжением 150 В резистор Я18 открывается транзистор ИТ9 (2Г505А) и шунтирует регулирующий составной транзистор. Выходное напряжение стабилизатора уменьшается, что приводит к закрыванию транзистора УТ1 и отключению стабилизатора. При этом включается транзистор ЧТБ (2Т313Б) и через резистор Ттб заряжает конденсатор СЗ. Напряжением заряженного конденсатора СЗ включаются транзисторы УТ7 (2Т313Б) и ЧТ8 (2Т312Б). Ток от змиттера транзистора 1'Т8 протекает в базу транзистора ЧТ1, что обеспечивает повторный запуск стабилизатора.

Если перегрузка по току устранена, то транзистор 1гТБ выключается и схема повторного запуска отключается. Источник опорного напряжения содержит компоненты ЧР6, 7222, Тт23, 2224, 2225, Л26, Я27. Резистор В26 служит для регулирования выходного напряжения. Делитель выходного напряжения выполнен на резисторах Д20, Н21. Параметрический стабилизатор содержит стабилитроны ЧР4 (2С191Т) и 4гР15 (2С170А). Он обеспечивает электропитанием операционный усилитель РЛ1, Компенсационные стабилизаторы напряжения на базе интегральных стаБилизаторов серии 142 14) широко. используются при выходных напряжениях до 30 В.

Выпускаются интегральные стабилизаторы двух основных типов: с регулируемым выходным напряжением и фиксированным выходным напряжением. В интегральных стабилизаторах первого типа отсутствует цепь обратной связи от измерителя сигнала, выполняемого обычно в виде резистивного делителя. В то же время имеются выводы от основных функциональных узлов, что расширяет область их применения за счет включения дополнительных внешних компонентов. Интегральные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением представляют собой функционально законченные микросхемы. Они отличаются большей мощностью по сравнению с первым типом. Кроме того, стабилизаторы второго типа повышают надежность электронных средств благодаря малому количеству выводов (три или четыре) и не требуют дополнительных внешних компонентов.

Параметры интегральных стабилизаторов напряжения приведены в табл. 2.1 и 2.2. Рассмотрим схемы включения интегральных стабилизаторов напряжения. Для получения заданнык выходньи параметров и обеспечения режима работы к микросхеме необходимо подсоединить дополнительные компоненты. На рис. 2.24 показана основная схема включения микросхем 142ЕН1А,Б и 142ЕН2А,Б.

Для повышения устойчивости работы микросхем рекомендуется включение неполярного конденсатора емкостью 0,1 мкФ между выводами 6 и 8 (вывод б — от внутреннего источника опорного напряжения). Резисторы Л2 и Ю составляют делитель регулируемого выходного напряжения, 24 — резистор нагрузки, С1 и С2 — корректирующие конденсаторы. Резистор ЛЗ выбирается из условия равенства или превышения минимально допустимого тока делителя: 1д, ) 1,5 мА. Типовые емкости конденсаторов при уровнях выходного напряжения менее 5 В составляют; С2 > 0,1 мкФ, СЗ = 5...10 мкФ. При уровнях выходного напряжения выше 5 В емкости конденсаторов могут составлять: С2 > 100 пФ, СЗ ) 1 мкФ. Схема стабилизатора раБотает следующим образам.

При отклонении выходного напряжения часть его с делителя 252, ЯЗ подается на Таблица 2.1 Стабилизаторы напряжения с регулируемым выходным напряжением Диапазон рабочих температур, 'С Тип корпуса Нестабильность по току, не более, %/А Нестабиль- ность по напряжению, не более, %/В Входное напряжение, В Тип микросхемы Выходной ток, А Выходное напряжение, В от — 60 до +125 4112.16.15.01 0,3 142ЕН1А 142ЕН1Б 402.16-7 0,1 20 КР142ЕН1А КР142ЕН1Б КР142ЕН1В КР142ЕН1Г 0,3 От 3 до 12 0,15 2102.14-1 от — 10 до +70 0,1 22,2 0,5 0,2 От -60 до+125 4112.16.15.01 0,3 402.16-7 0,1 40 0,3 От 12 до 30 2102.14-1 От — 10 до +?О 4,4 0,1 22,2 0,5 4,4 КР142ЕН2Г 0,2 Таблица 2.2 Стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением Нестабиль- Нестабильность по току, не более, %/А Диапазон рабочих температур, 'С Выходное напряжение, В Тип Тип Выходной ток, А Входное напряжение, В микросхемы ность по напряжению, не более, %/В корпуса КР1157ЕН5(А,Б) КР1157ЕН5 В,Г КР1157ЕН9(А,Б) КР1157ЕН9 В,Г От — 10 до +70 35 КТ-27 КР1157ЕН12(А,Б) КР1157ЕН12 В,Г 0,05 0,01 12 КР1157ЕН15(А,Б) КР1157ЕН15 В,Г КР1157ЕН18(А,Б) КР1157ЕН18 В,Г 18 40 КР1157ЕН24(А,Б) КР1157ЕН24 В,Г КР142ЕН8Г КР142ЕНОД КР142ЕН8Е КР142ЕН9Г КР142ЕН9Д КР142ЕН9Е 9 12 15 20 24 27 ЗО От -45 до +70 КТ-28-2 0,1 1,5 1,0 35 0,1 0,25 0,1 0,25 0,1 0,25 0,1 0,25 0,1 0,25 0,1 0,25 142ЕН2А 142ЕН2Б КР142ЕН2А КР142ЕН2Б КР142ЕН2В УИ 1-' «с с» с О.

о О х О х о + о Ю о й Ь О. с 44 3 о О4- О. х» СГ 4О д Ось 5 4Ь5 «4 С 5 ОЗ О 44 х 44 5 » О Х О ь с о о 4О ос 4О а « Ь о О О «П С4 х - ОЗ 5 с« Ф 4Е О к с а о С 4О О с о с с 5 «о а О 4- О О О х * С4 «Р ОЪ «П «4 а к О О о О. с х 5 5 э <Ш 4О хх х Ц4Ш Ш 4'4 4««Ч О.

О. О. зс зс зс ОЗ 4 х х Ш Ц4 'Ф 4 4 О. О. у зс «С ЬО го ПО «О «О хх т шш ш 4«4Ч 4« ГЕ 4 О. О. О. жж ж ш Х Х ш ш 4'4 44 'Ф О. О. ж ж <Ш О1 ш ш ш 4 5 "4 4 Л <Щ 4О тх х ШШ 4и 4« 4« Г« < щ т х ш ш ОЗ м4 ш ш 4«Г« л Врдг « В2, х о о с 45 О.

5 сз КОСО ахи 4Й '44 О' 4 4 4««ч ы 4Ч Пт О 4 4 г« О с4 4 4 пт 44 О 4 4'4 Л Г4 В ( 11п з 1«'441 ппп 70 71 «4 + о с ! о Рвс. з.зэ. Схема стабилизатора с улучшенной стабильностью вывод 12 микросхемы, где сравнивается с внутренним опорным напряжением Упп 45 2,4~0436 В. Г1олученный ревностный сигнал усиливается дифференциальным усилителем и подается на базу регулирующего составного транзистора. Изменение базового тока регулирующего компонента приводит к компенсирующему изменению выходного напряжения на выводе 13 микросхемы, что обеспечивает поддержание напряжения на нагрузке в заданных пределах. С целью улучшения стабильности выходного напряжения резистивный делитель может быть заменен стабилитроном У172 и резистором В2 (рис.

2.25). В этом случае отклонение ЬУпык выходного напряжения определяется формулой где О,Ух — напряжение обратной связи, поступающее с делителя на вывод 12 микросхемы; В«гпз — дифференциальное сопротивление стабилитрона. Обычно в этой схеме имеет место соотношение сопротивлений поэтому выходное напряжение стабилизатора равно сумме напряжений стабилитрона и внутреннего опорного источника.

Так как при изготовлении стабилитрона и резистора неизбежен технологический разброс параметров, то для получения заданного выходного напряжения в делитель включается переменный резистор В1, сопротивление которого В1 < В2. Сопротивление резистора В2 выбирается с учетом соотношения 771 —— 0,8 + " 772, оп ппп Увх2 — Увых 2,5 В, Увх1 ~ 1Увх2. 7дз = 7Р Г1 + 7ппт + 7дгп + 7вых1 Сшх 7дзДз ~~ Рр п 2 7хт'1 вхУВых ~ ~Рр и 73 72 где минимальное значение внутреннего опорного напряжения микро- СХЕМЫ Упп ыы Рэ 2 В; !РД2 ппп — МИНИМаЛЬНО ДОПУСтИМЫй тОК Стабилитрона. Сопротивление резистора 771 можно принять равным где ЬУп — разброс напряжения стабилизации стабилитрона.

Диод Ъ'Р1, включенный между выводами 13 и 4, служит для защиты микросхемы при отключении входного напряжения. При малых падениях напряжения на микросхеме типа 142ЕН2 (менее 4,5 В) ее стабилизирующие свойства ухудшаются, так как имеет место разброс значений остаточных напряжений стабилизаторов тока в цепях источника опорного напряжения и дифференциального усилителя в составе микросхемы. В этом случае происходит смещение рабочей точки транзистора стабилизатора тока из активной области в область насыщения, что приводит к снижению стабильности опорного напряжения. Для снижения падения напряжения на микросхеме без ухудшения ее стабильности стабилизатор выполняется с раздельными входными напряжениями У „1 и У хз (рис.

2.26). В такой схеме разница напряжений что повышает КПД стабилизатора. НаПряжЕНИЕ Увхх ПрЕдВарИтЕЛЬНО СтабИЛИЗИруЕтея И ПОдаЕтСя На вход опорного источника 1вывод 4). При этом должно выполняться условие Рис. г.гв. Схема стабилизатора с повышенным КПД Рпс. 2.27. Схема параллельного стабилизатора напряжения Регулирование выходного напряжения осуществляется резистором Я4, сопротивление которого должно составлять примерно 20 кОм. Сопротивление резистора Яб выбирается равным 1,2 кОм.

При его выборе необходимо учитывать, что в диапазоне разброса опорного напряжения Упп ток выходного делителя Л4, Вб должен быть не менее 1,5 мА. Интегральный стабилизатор типа 142ЕН1 (или 142ЕН2) может быть использован для построения схемы параллельного стабилизатора, где он применяется как узел сравнения с опорным напряжением и усиления. Регулирующий компонент в этом случае содержит дополнительный внешний транзистор, резисторы и стабилитрон, что позволяет обеспечить фазовый сдвиг сигнала рассогласования, необходимый для получения отрицательной обратной связи в параллельном стабилизаторе (рис.

2.27). При изменении тока на выходе микросхемы (вывод ЕЮ) под действием сигнала оБратной связи происходит изменение тока через стабилитрон 1'Р1 с обратным знаком. Поэтому изменения тока нагрузки и тока коллектора транзистора ЧТ1 имеют разные знаки. Разность напряжений между У х и У „выделяется на гасящем балластном резисторе ВЗ, через который проходит суммарный ток 1дз.' где 7ьг1 — ток коллектора транзистора 1'Т1' 7ппт ток, потребляемый интегральным стабилизатором; 1д,п — ток делителя выходного напряжения; 7вых — ток нагрузки.