Интегральные схемы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения выполняются:

• На транзисторах с использованием отдельных блоков в виде микросхем

• В виде микросхем с дополнительными навесными элементами.

Главным недостатком линейного кс последовательного типа является невысокий КПД.

Интегральные линейные микросхемы стабилизаторов напряжения подразделяются на четыре группы:

• Трехвыводные с фиксированным напряжением на входе (положительным и отрицательным)

• С фиксированным напряжением на выходе и малым падением напряжения на регулирующем элементе

• С регулируемым выходным напряжением

• Многоканальные

Примером интегральных стабилизаторов первой и второй групп является отечественные трехвыводные микросхемы серии КР142ЕН, получившие название КРЕН. Они дешевые, распространенные, требуют подключения минимального количества навесных элементов.

Схема

Параметр	Микросхема серии КР142ЕН различных модификаций
	5А, 5В	5Б, 5Г	8А, 8Г	8Б, 8Д	8В, 8Е	9А, 9Г	9Б	9В, 9Е
Напряжение стабилизации, В	5	6	9	12	15	18	24	27

Импульсные стабилизаторы напряжения

Основным недостатком линейных стабилизаторов является низкий КПД.

Увеличить КПД можно, если перевести управляющий элемент ключевой режим работы. В этом случае управляющий элемент должен работать на накопительный элемент. В качестве накопительного элемента в импульсных стабилизаторах используют индуктивность (дросселя), он накапливает энергию в магнитном поле.

Изменение соотношений времени между накоплением энергии и её отдачей можно изменять напряжение выхода. В линейных стабилизаторах напряжения U вых больше u входа.

В импульсных стабилизаторах напряжение выхода может быть меньше входного, большое входного или иметь противоположный знак. Соответственно стабилизаторы называют понижающим, повышающим, инвертирующим.

Понижающий стабилизатор

Схема 1

S1 – электронный переключатель (резистор или тиристор)

L1 – накопительный дроссель

VD1 – возвратный диод

CУ- схема управления (к примеру, мультивибратор)

Когда ключ замкнут, ток протекает через L1 и Rн. Так как индуктивность препятствует резким броскам тока, то ток через сопротивление нагрузки, а значит и напряжение на ней медленно увеличивается. В это время за счёт тока через индуктивность происходит накопление энергии в ней.

При размыкании ключа индуктивность выступает в роли источника тока. Накопленная энергия медленно передаётся в сопротивление нагрузки по цепи L1 _ R1 _ VD1.

При этом диод VD1 откроется для замыкания цепи дросселя.

Если ключ переключается с высокой частотой, на нагрузки формируется практически постоянное напряжение, которое зависит от скважности сигнала управления

Повышающий стабилизатор

Схема 1

Пока ключ разомкнут, конденсатор заряжается до уровня входного напряжения. При замыкании ключа диод закроется, в этот момент начинается накопление энергии в дросселе. Напряжение на нагрузке в это время поддерживается за счёт заряженного конденсатора.

При размыкании ключа на дросселе возникает противоЭДС. VD1 открывается и на C1 подаётся суммарное напряжение противоЭДС и источника питания.

Инвертирующий стабилизатор

Схема 1

Когда ключ замкнут, то ток в сопротивление нагрузки не поступает, тк диод VD1 закрыт. В это время ток протекающий через L1, медленно растёт. Происходит процесс накопления энергии в дросселе.

При размыкании ключа, в дросселе возникает противоЭДС, VD1 откроется и накопленная энергии заряжает конденсатор обратной направленности.