Todos os equipamentos eletrônicos modernos são construídos em elementos sensíveis à eletricidade fornecida. Não só o funcionamento correto, mas também o desempenho dos circuitos como um todo depende disso. Portanto, em primeiro lugar, os dispositivos eletrônicos são equipados com estabilizadores fixos com uma pequena queda de tensão. Eles são feitos na forma de circuitos integrados, que são produzidos por muitos fabricantes em todo o mundo.
O que é um regulador de tensão de baixa queda?
Sob o estabilizador de tensão (SN) entenda tal dispositivo, cuja principal tarefa é manter um certo nível constante de tensão na carga. Qualquer estabilizador tem uma certa precisão de emissão de um parâmetro, que é determinado pelo tipo de circuito e pelos componentes nele incluídos.
Internamente, o MT parece um sistema fechado, onde no modo automático a tensão de saída é ajustada proporcionalmente à referência (referência), que é gerada por uma fonte especial. Esse tipoestabilizadores são chamados compensatórios. Neste caso, o elemento de controle (RE) é um transistor - um bipolar ou um trabalhador de campo.
O elemento regulador de tensão pode operar em dois modos diferentes (determinados pelo esquema de construção):
- ativo;
- chave.
O primeiro modo implica operação contínua da ER, o segundo - operação em modo pulsado.
Onde é usado o estabilizador fixo?
Os equipamentos radioeletrônicos da geração moderna caracterizam-se pela mobilidade em escala global. Os sistemas de energia do dispositivo são construídos com o uso de fontes de corrente principalmente químicas. A tarefa dos desenvolvedores neste caso é obter estabilizadores com pequenos parâmetros gerais e o mínimo possível de perdas de eletricidade neles.
Os CHs modernos são usados nos seguintes sistemas:
- instalações de comunicação móvel;
- computadores portáteis;
- baterias do microcontrolador;
- câmeras de segurança offline;
- sistemas e sensores autônomos de segurança.
Para resolver os problemas de alimentação de eletrônicos estacionários, são usados reguladores de tensão com uma pequena queda de tensão em uma caixa com três terminais tipo KT (KT-26, KT-28-2, etc.). Eles são usados para criar circuitos simples:
- carregadores;
- fontes de energia elétrica doméstica;
- equipamento de medição;
- sistemas de comunicação;
- equipamento especial.
O que são SNs de tipo fixo?
Todos os estabilizadores integrais (incluídos noque incluem os fixos) são divididos em dois grupos principais:
- Estabilizadores híbridos de baixa queda de tensão (HID).
- Microcircuitos semicondutores (ISN).
SN do primeiro grupo é realizado em circuitos integrados e elementos semicondutores sem encapsulamento. Todos os componentes do circuito são colocados em um substrato dielétrico, onde são adicionados condutores de conexão e resistores aplicando filmes grossos ou finos, além de elementos discretos - resistências variáveis, capacitores, etc.
Estruturalmente, os microcircuitos são dispositivos completos, cuja tensão de saída é fixa. Geralmente são estabilizadores com baixa queda de tensão de 5 volts e até 15 V. Sistemas mais potentes são construídos sobre potentes transistores frameless e um circuito de controle (baixa potência) baseado em filmes. O circuito pode passar correntes de até 5 amperes.
Os microcircuitos ISN são executados em um único chip, porque são pequenos em tamanho e peso. Em comparação com os microcircuitos anteriores, eles são mais confiáveis e baratos de fabricar, embora sejam inferiores ao GISN em termos de parâmetros.
SNs lineares com três pinos pertencem ao ISN. Se você pegar a série L78 ou L79 (para tensões positivas e negativas), elas serão divididas em microcircuitos com:
- Baixa corrente de saída de cerca de 0,1 A (L78L).
- Corrente média, em torno de 0,5A (L78M).
- Alta corrente até 1,5 A (L78).
Princípio de funcionamento do regulador linear de baixa quedatensão
A estrutura típica do estabilizador consiste em:
- Referência de tensão.
- Sinal de erro do conversor (amplificador).
- Um divisor de sinal e um elemento regulador montado em dois resistores.
Como o valor da tensão de saída depende diretamente das resistências R1 e R2, estas últimas são incorporadas ao microcircuito e obtém-se um CH com uma tensão de saída fixa.
O funcionamento de um regulador de tensão de baixa queda é baseado no processo de comparação da tensão de referência com a que é de saída. Dependendo do nível de discrepância entre esses dois indicadores, o amplificador de erro atua na porta do transistor de potência na saída, cobrindo ou abrindo sua transição. Assim, o nível real de eletricidade na saída do estabilizador diferirá pouco do nominal declarado.
Também no circuito existem sensores para proteção contra superaquecimento e sobrecarga de correntes. Sob a influência desses sensores, o canal do transistor de saída é completamente bloqueado e deixa de passar corrente. No modo de desligamento, o chip consome apenas 50 microamps.
Circuitos reguladores de baixa queda
O microcircuito estabilizador integrado é conveniente porque possui todos os elementos necessários em seu interior. Instalá-lo na placa requer a inclusão de apenas capacitores de filtro. Estes últimos são projetados para remover interferências provenientes da fonte e carga de corrente, como visto na figura.
Em relação aos CHs da série 78xx e usando capacitores shunt de tântalo ou cerâmica para entrada e saída, a capacitância do último deve estar dentro de 2 uF (entrada) e 1 uF (saída) em qualquer tensão e valores de corrente permitidos. Se você usar capacitores de alumínio, seu valor não deve ser inferior a 10 microfarads. Conecte os elementos o mais próximo possível dos pinos do microcircuito.
No caso em que não há estabilizador de tensão com uma pequena queda de tensão da classificação desejada, você pode aumentar a classificação de CH de um menor para um maior. Ao aumentar o nível de eletricidade no terminal comum, ele é aumentado na mesma quantidade na carga, conforme mostrado no diagrama.
Vantagens e desvantagens dos reguladores lineares e de comutação
Circuitos integrados de ação contínua (SN) têm as seguintes vantagens:
- Realizado em um pequeno pacote, que permite que eles sejam colocados de forma eficiente no espaço de trabalho do PCB.
- Não requer a instalação de elementos regulatórios adicionais.
- Fornece boa estabilização dos parâmetros de saída.
As desvantagens incluem baixa eficiência, não superior a 60%, associada a uma queda de tensão no elemento de controle integrado. Com uma alta potência do microcircuito, é necessário usar um radiador de resfriamento de cristal.
Reguladores de tensão de comutação com pequena queda são considerados mais produtivostensão de campo, cuja eficiência está aproximadamente no nível de 85%. Isto é conseguido devido ao modo de operação do elemento regulador, no qual a corrente passa por ele em pulsos.
As desvantagens do circuito CH pulsado incluem:
- Complexidade do projeto esquemático.
- Presença de ruído de impulso.
- Baixa estabilidade do parâmetro de saída.
Alguns circuitos reguladores de tensão linear
Além do uso direcionado de microcircuitos como CH, é possível expandir seu escopo. Algumas variantes de tais circuitos baseados no circuito integrado L7805.
Ligue os estabilizadores no modo paralelo
Para aumentar a corrente de carga, os CH são conectados em paralelo entre si. Para garantir a operabilidade de tal circuito, um resistor adicional de pequeno valor é instalado nele entre a carga e a saída do estabilizador.
Estabilizador de corrente baseado em CH
Existem cargas que precisam ser alimentadas por corrente constante (estável), por exemplo, uma cadeia de LEDs.
Esquema para controlar a velocidade do ventilador no computador
O regulador deste tipo é projetado de tal forma que quando ligado inicialmente, o cooler recebetodos 12 V (para sua promoção). Além disso, ao final da carga do capacitor C1 com um resistor variável R2, será possível ajustar o valor da tensão.
Conclusão
Ao montar um circuito usando um regulador de tensão do tipo faça você mesmo com baixa queda de tensão, é importante considerar que alguns tipos de microcircuitos (construídos em transistores de efeito de campo) não podem ser soldados com um ferro de solda comum diretamente de uma rede de 220 V sem aterrar o gabinete. Sua eletricidade estática pode danificar o elemento eletrônico!
