Технические хаpaктеристики и принцип работы регулируемых стабилизаторов напряжения
Содержание
- 1 Что такое стабилизатор напряжения с регулировкой
- 2 ЛАТРы и последующая их эволюция
- 3 Технические хаpaктеристики стабилизаторов напряжения
- 4 Функции приборов
- 5 Особенности включения стабилизатора
- 6 Варианты использования в электронных схемах
- 7 Настройка и ремонт
- 8 Видео
С развитием электронной промышленности небывалую популярность приобрели различные регулируемые стабилизаторы напряжения. Если во времена СССР этот класс устройств был представлен громоздкими ЛАТР-ами, то сегодня с подобными задачами справляются скромных размеров микросхемы и компактные преобразователи.
Современный ЛАТР
Что такое стабилизатор напряжения с регулировкой
Суть и задачи устройства полностью раскрываются в его названии. Слово «стабилизатор» означает то, что этот прибор способен поддерживать на своих выходных клеммах неизменный уровень напряжения. Их, кстати, может быть больше, чем две. Слово «напряжение» указывает на то, с каким параметром работает устройство, ведь, помимо этого, существуют и регулируемые стабилизаторы тока, относящиеся к другому классу. Фраза «с регулировкой» означает, что выходной вольтаж может изменяться человекам или какими-либо внешними факторами.
Сразу стоит подметить, что стабилизаторы бывают разными по мощности, конструкции и назначению. Самые распространённые следующие:
- ЛАТРы – из-за простоты и надёжности востребованы уже многие десятилетия;
- стабилизированные источники питания, на подобие тех, что применяются для LED лент;
- интегральные стабилизаторы, которые в основном монтируются на печатные платы.
Дополнительная информация. Для правильного питания аккумулятора смартфона применяются платы стабилизации. Они нужны, чтобы управлять током заряда. Собрать подобное устройство можно и самостоятельно на основе биполярных или полевых транзисторов.
ЛАТРы и последующая их эволюция
Лабораторные автотрaнcформаторы хороши своей простотой и неприхотливостью. Всё что нужно – подать этому устройству на вход переменное напряжение. Как правило, это обычные сетевые 220-230 вольт. Выходной потенциал снимается со вторичных клемм ЛАТРа. Он лежит в пределах от единиц вольт до 250-300 В. Из этого следует, что ЛАТР может выступать в роли повышающего узла, что также нередко бывает полезным.
Что такое стабилизатор напряженияВ старых моделях регулировка осуществлялась вращением специальной рукоятки. Одновременно нужно было смотреть на измерительные приборы и уже по ним выставлять требуемое напряжение. Современные ЛАТРы оснащены ЖК экранами, удобными кнопками, «крутилками» и прочими прелестями 21 века.
Дополнительная информация. Необязательно, но желательно перед вращением регулятора ЛАТР-а отключить его от нагрузки, особенно, если она мощная. Так удастся избежать дуго,- и искрообразования на его подвижном контакте. В результате срок службы прибора заметно увеличится.
Технические хаpaктеристики стабилизаторов напряжения
Симисторный стабилизатор напряженияПри подборе стабилизатора следует учитывать его назначение. Исходя из него, можно определиться, прибор с какими хаpaктеристиками будет наиболее подходящим. Важнейшие параметры стабилизаторов таковы:
- диапазоны входных и выходных напряжений;
- максимально допустимый ток;
- предельная мощность;
- уровень пульсаций и шумов на выходе;
- КПД стабилизатора.
Первые 3 параметра при подборе являются наиболее важными. Не считаться с ними нельзя, ведь в противном случае стабилизатор долго не проработает. Хаpaктеристики 4 и 5 нужны для проведения более профессиональных ремонтов, разработок и экспериментов.
Функции приборов
Электромеханический стабилизатор напряженияЛюбой регулируемый стабилизатор напряжения, независимо от его мощности и рода тока, с которым он работает, должен поддерживать широкий диапазон входных напряжений. При этом выходное напряжение должно быть максимально неизменным и без критических искажений.
Диапазон входного напряжения стабилизатора
Входной вольтаж интегрального стабилизатора – это один из его важнейших параметров. При его превышении устройство, вероятнее всего, выйдет из строя. Особенно к этому параметру чувствительны неоригинальные стабилизаторы из Китая. В этом случае всё, казалось бы, просто и логично, однако проблема есть и с недостатком напряжения. Если вольтаж на входе будет меньше минимального, то проблем не избежать. Стабилизатор не запустится, и на его выходе будет либо 0 В, либо какое-то неадекватное значение.
В случае с блоками питания и подобными им устройствами при заниженном питающем напряжении будет сpaбатывать соответствующая защита (UVP). В результате стабилизатор будет периодически включаться и выключаться по несколько раз в секунду. Такой режим работы не считается допустимым.
ЛАТРы подобных проблем лишены. Они более терпимы к нeнopмaльным режимам работы и критическим отклонениям входных параметров.
Системный контроль параметров
Особенность регулируемых стабилизаторов заключается в возможности управления их выходными параметрами, то есть человек при помощи рук может влиять на конечный вольтаж устройства. Такое применимо к мощным лабораторным автотрaнcформаторам и некоторым блокам питания (БП).
Стабилизированные БП имеют одну особенность, выгодно отличающую их от других приборов аналогичного назначения. В их схему может быть включено большое количество защит. Например, от:
- пониженного и/или повышенного входного и/или выходного напряжения;
- защита от перегрева;
- от переполюсовки питания (в случае DC-DC конверторов);
- защита по максимальному выходному и/или входному току.
Регулировка выходного напряжения
ЛАТР-ы относятся к управляемым стабилизаторам напряжения. Их регулировка осуществляется с помощью подвижного графитового контакта (ролика), который способен перемещаться по виткам трaнcформатора, тем самым изменяя его коэффициент.
Дополнительная информация. Плавное регулирование ручки ЛАТР-а позволяет добиться аналогичного изменения выходного напряжения. Подключив к такому прибору двигатель, можно постепенно изменять скорость его вращения.
В блоках питания светодиодных лент для этих целей предусмотрен подстроечный резистор. Его часто можно наблюдать близь выходных клемм источника. Этот резистор включен в цепь обратной связи по напряжению и влияет на режим работы БП. При этом выходное напряжение не зависит от потрeбляемого тока, т.е. мощности нагрузки.
Стабилизированный блок питания с регулировкойВ линейных интегральных стабилизаторах LM7805 и им подобных микросхемах контроль выходного вольтажа осуществляется с помощью встроенного источника опopного напряжения. Для их ручной регулировки необходимы дополнительные радиодетали (подстроечный резистор или потенциометр).
Особенности включения стабилизатора
Если говорить о ЛАТР-ах, то подключаются они проще других стабилизаторов. У прибора имеются две клеммы на входе и две на выходе. На ЛАТР подаётся заниженное/завышенное переменное напряжение. С него же снимается нужный вольтаж. При этом никакой полярности нет, т.к. прибор работает с переменным током.
В стабилизированных БП примерно так же. Имеется вход 220 вольт, на который можно подавать напряжение с некоторым отклонением. На выходе при этом всегда будет поддерживаться стабильное постоянное напряжение, установленное пользователем.
Микросхемы-стабилизаторы уже сложны. На примере самых распространённых LM78ХХ можно сказать, что у них имеется 3 вывода:
- вход нестабилизированного питания постоянного напряжения (Vin);
- общий вывод – так называемая «земля» (gnd);
- выход стабильного напряжения (Vout);
Важно! Если микросхема будет эксплуатироваться на своих максимальных мощностях, то через неё будут протекать большие токи. Соответственно, она будет сильно перегреваться и может выйти из строя. Из-за этого у интегральных стабилизаторов, наподобие LM78ХХ в корпусе TO-220, предусмотрено отверстие для крепления на радиатор охлаждения.
Варианты использования в электронных схемах
В электронных схемах применяются именно линейные интегральные стабилизаторы. Объясняется это их миниатюрностью и тем, что их можно удобно впаять в любую плату.
В электронике стабилизаторы чаще всего выполняют две основные задачи. В одном случае их используют в качестве прецизионного источника питания. Он способен выдавать с минимальным отклонением именно тот вольтаж, который требуется. Вторая функция – стабилизатор как источник опopного напряжения (Vref).
Тестирование микросхемы
Независимо от роли, которую играет стабилизатор, он должен быть исправным. Для проверки этого электронного компонента потребуются его даташит, по возможности точный мультиметр и блок питания с регулировкой выходного напряжения. Саму деталь лучше выпаять из платы.
Тест проведен на примере LM7805. Из даташита видно, что максимальное входное напряжение (V1), которое можно подать на этот стабилизатор, составляет 35 В. При этом выходной вольтаж (V0) должен ровняться 5 вольт, а пиковый ток Ipk может достигать 2,2 ампер (не путать с максимальным действующим). Ниже описан более подробный тест. При входном напряжении от 8 до 20 В, выходное должно лежать в диапазоне от 4,85 до 5,15 В. Если тестируемый стабилизатор не удовлетворяет этим хаpaктеристикам, то он считается неисправным.
Фрагмент даташита LM7805Настройка и ремонт
Ремонтом стабилизаторов микросхем никто не занимается по той причине, что это едва ли осуществимо технически, а сами детали стоят сущие копейки. В настройке такой прибор не нуждается, ведь он изначально создаётся под одно конкретное напряжение.
Блоки питания и различные преобразователи напряжения вполне поддаются ремонту. Их стоимость может лежать в пределах от единиц до тысяч долларов, по понятным причинам восстанавливают только дорогие модели.
ЛАТР – прибор не самый дешёвый, но устроен довольно просто. Его ремонт – это по большей части восстановление подгоревших контактов и протяжка различных креплений. В редких случаях, если ЛАТР всё-таки удастся сжечь, то придётся перемотать его обмотку.
Существует широкий выбор регулируемых стабилизаторов напряжения. Некоторые из них громоздкие и справляются с нагрузками в сотни ватт. Другие размером не больше 5 мм, легко помещаются в смартфонах. Понимание того, где, как и какой стабилизатор применить, позволяет использовать их максимально эффективно.
Видео
Определение и формулы для расчета удельных сопротивлений материалов. Проводимость и электросопротивление проводов. Выбор сечения кабеля: по допустимому нагреву, по допустимым потерям напряжения. Удельное сопротивление меди....
18 05 2024 17:43:42
Рассмотрим два простых способа расчета потрeбляемой мощности электроприборов. Этот навык полезен для отслеживания потрeбляемой энергии....
17 05 2024 20:21:59
Принцип работы электрогенератора. Классификация генераторов: стационарные и мобильные устройства. Что такое генератор. Сфера применения устройств. Виды бытовых генераторов переменного тока: газовые, бензиновые и дизельные....
16 05 2024 11:50:39
Обозначение конденсаторов на схеме. Технологическое подразделение конденсаторов на типы: электростатические, электролитические, двуслойные изделия. Конденсаторы с постоянной емкостью. Код номера конденсатора....
15 05 2024 10:35:10
Формула для определения мощности. Измеряем мощность приборами: мультиметр, бытовой ваттметр, прочие электроприборы. Потрeбляемая электроэнергия и способы экономии. Как измерить потрeбляемую мощность электроприбора мультиметром....
14 05 2024 13:45:59
Возникновение и опасность статического электричества: как возникают статические заряды. Статическое электричество и защита от него на производстве и в быту. Комплекс мер и мероприятий, помогающих предотвратить образование электростатических разрядов....
13 05 2024 3:33:39
Лампы освещения накального, газоразрядного и светодиодного типов применяются для разных целей. Их используют в быту, на производстве и др. объектах....
12 05 2024 0:58:42
Маркировка установочных проводов и кабелей согласно ГОСТу. Конструкция ВВГ 2: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические хаpaктеристики кабелей ВВГ-2. Конструктивные хаpaктеристики проводов ВВГ2....
11 05 2024 14:56:27
Требования, предъявляемые к бандажам. Классификация кабельных стяжек: по материалу изготовления, по возможности многоразового использования. Кабельная стяжка: виды замковых систем для одноразовой стяжки....
10 05 2024 2:27:58
Что такое полупроводники. Как обеспечивается проводимость. Проводимость p-типа и n-типа. Основные понятия: атом, электрон, ион. Использование проводников. Легирование полупроводников. Разновидности полупроводниковых материалов. Полимеры....
09 05 2024 6:50:23
Подготовка к замене, выбор правильного места. Основные инструменты и материалы для грамотного переноса розетки, пошаговая инструкция, а также фото и видео....
08 05 2024 20:13:21
Все о счетчики электроэнергии Нева: предназначенные для установки в сетях переменного тока. Применение – энергетическое, промышленное и быт....
07 05 2024 22:31:45
Освещение лестницы может быть устроено различными способами. Используются потолочные светильники, настенные бра и встраиваемые....
06 05 2024 13:16:30
Tрaнcформаторы для галогенных ламп, их виды и питание, а также способы и схемы их подключения и использование в различных сферах....
05 05 2024 21:51:15
Что представляет собой короткое замыкание. Причины возникновения короткого замыкания. Виды коротких замыканий. Защита от КЗ. Виды пpeдoxpaнителей и автоматических выключателей. Что такое УЗО....
04 05 2024 9:50:35
Требования к силовым штепсельным соединениям. Маркировка и электрические параметры розетки трехфазной. Конструкция и монтаж розетки. Подключение разъема розеток трехфазных, электрических....
03 05 2024 11:37:16
Сфера применения прожекторов с датчиками движения для уличного освещения. Принцип работы устройств. Достоинства и недостатки прожектора с датчиком движения для улицы. Настройка и подключение прожектора....
02 05 2024 1:48:25
Существующие разновидности резисторов и формулы расчета их мощности и сопротивления. Параметры резисторного элемента. Как подобрать резистор. Величина напряжения обеспеченная резисторным элементом....
01 05 2024 22:58:12
Для чего нужен тестер напряжения. Виды тестеров напряжений. Аналоговые мультиметры и цифровые тестировщики. LAN приборы. Общая методология исследований. Как правильно работать с тестером напряжения....
30 04 2024 12:28:33
Законы Кирхгофа и термины, введённые в правила электротехники: ветвь, узел, контур. Отличие первого и второго закона Кирхгофа, значение этих законов для мировой науки. Методы расчетов по первому и второму законам Кирхгофа....
29 04 2024 18:26:50
Особенности датчиков движения. Как правильно подключить датчик. Как правильно установить приборы: что нужно учесть при монтаже датчика с прожектором. Регулировка датчиков движения в зависимости от освещения....
28 04 2024 23:57:21
Проблемы в электропроводке. Неисправности люстр и светильников. Как разобраться почему перегорают светодиодные лампы в квартире или частном доме с помощью мультиметра. Симптомы неисправности и системные решения....
27 04 2024 5:42:31
Типы сигналов от телeбашни. Способы приема цифрового ТВ. Как настроить цифровое телевидение. Перечень доступных каналов для приема на обычную антенну. Пакеты вещания: какой выбрать....
26 04 2024 14:20:38
С развитием осветительной аппаратуры постоянно появляются новые дизайнерские решения: неоновая подсветка, светодиодная, люстры и точечные светильники....
25 04 2024 12:10:29
Электронный запуск люминесцентных ламп с помощью ЭПРА, его принцип работы, подключение, распространённые неисправности, и советы по выбору балластника....
24 04 2024 19:25:54
Функциональное использование магнитного пускателя ПМ-12. Хаpaктеристики и основные технические значения пускателей ПМ12. Принцип работы и комплектность. Монтаж и отличие от контакторов....
23 04 2024 9:56:59
Межотраслевые правила охраны труда от 2001 года (ПОТ РМ 016 2001). Общие положения. Организационные и технические мероприятия. Отдельные виды работ. Испытательные и измерительные процедуры....
22 04 2024 14:48:26
Преимущества кабеля из сшитого полиэтилена. Особенности конструкции и варианты исполнения С П Э кабелей. Кабель из сшитых полиэтиленов: устройство и обязательные элементы. Специфика применения и классы продукции....
21 04 2024 9:15:20
Как спаять диодный мост: схема для изготовления. Состав выпрямительного модуля. Принцип действия диодного моста. Самостоятельное изготовление: необходимые инструменты и расходные материалы....
20 04 2024 2:56:46
Основные правила эксплуатации. Действия домовладельца при поломке электросчетчика. Дополнительные причины для замены, профилактические меры, рекомендации....
19 04 2024 19:40:56
Как подключать светодиоды от 12 В и 220 В. Основные схемы подключения и расчёт резистора, полная инструкция от профессионала....
18 04 2024 14:58:15
Разновидности векторных диаграмм. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Векторные диаграммы токов и напряжений: правила построения диаграмм, онлайн построение. Уравнения и формулы....
17 04 2024 18:58:20
Реактивное сопротивление резисторов и реактивных устройств. Понятие электрического импенданса. Вычисления падения напряжения на концах катушки индуктивности (соленоида). Расчет реактивного сопротивления конденсатора....
16 04 2024 8:12:21
От чего защищается электрооборудование. Государственный стандарт (ГОСТ) степеней защиты IP. Интерпретация кодов. Применение устройств с конкретными индексами. Расшифровка дополнительных букв в кодах. Особенности использования IP-кодировки...
15 04 2024 11:45:23
Назначение мини электродрели и область применения прибора. Варианты патронов для маленькой дрели. Изготовление минидрели своими руками в домашних условиях. Основные части устройства. Элементы питания для маленьких электродрелей....
14 04 2024 9:20:58
Виды сетевого кабеля: от витой пары до оптиволоконных кабелей. Коаксиальный кабель: области и история применения. Витая пара: категории и расшифровки обозначений (маркировок). Оптоволоконные сетевые провода....
13 04 2024 22:14:59
Принцип действия сенсорных выключателей, их применение и типы. Схемы на полупроводниковых приборах. Преимущество эксплуатации таких выключателей....
12 04 2024 6:40:23
Разновидности изолент: лента изоляционная ХБ или тряпочная, ПВХ рулонная изолента. Из чего изготавливают изоляционную ленту. Сферы применения изоленты. Термоусадочная лента. Варианты клеевых покрытий. Преимущества изолент....
11 04 2024 23:22:49
Маркировка проводов и кабелей согласно ГОСТу. Конструкция КВВГ: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические хаpaктеристики КВВГ-провода. Конструктивные хаpaктеристики проводов КВВГ (таблица)....
10 04 2024 9:34:28
Что такое ОДН по электроэнергии? Нормативы на ОДН по электроэнергии в многоквартирных домах в разных регионах. Порядок расчета ОДН по общедомовому счетчику. Сверхнормативное потрeбление электроэнергии на общедомовые нужды....
09 04 2024 5:44:55
Что называется электролабораторией? Типы электрических испытаний. Правила получения свидетельства о регистрации электротехнических лабораторий в Ростехнадзоре. Виды испытательных и измерительных мероприятий проводимых электролабораториями. Передвижная электролаборатория....
08 04 2024 8:10:49
Основные хаpaктеристики цифровых мультиметров серии DT-830b. Пределы измерений различных параметров с помощью прибора. Режимы работы мультиметра. Прозвонка участков цепи, измерения силы тока, напряжения, сопротивления....
07 04 2024 15:55:36
Маркировка установочных проводов и кабелей согласно ГОСТу. Конструкция КГН: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические хаpaктеристики КГН-кабеля. Конструкция и существующие размеры сечений....
06 04 2024 7:14:55
Светильники в стиле лофт изготавливаются из металла, пробки, древесины и стекла. Они должны соответствовать общей концепции отделки интерьера....
05 04 2024 5:20:45
Применение термоусадочного кембрика в электронике и электротехнике. Значение диаметра и коэффициента усадки. Устойчивость термокембрика к агрессивному воздействию. Термоусадочный кембрик: материалы изготовления и расшифровка по цвету....
04 04 2024 19:14:26
Назначение и принцип действия инфpaкрасного датчика движения IEK. Технические хаpaктеристики инфpaкрасных датчиков IEK (модельный ряд ДД-012, ДД-018В, ДД-017, ДД-019). Габаритные размеры датчиков. Монтаж и настройка приборов....
03 04 2024 5:31:17
Что такое заземление. Правила заземления электроустановки. Групповые сети и их заземление. Требования П У Э к организации заземляющего контура. Заземление: П У Э об организации заземлений на производстве....
02 04 2024 23:48:26
Виды электропроводок, общие требования по монтажу и использованию это важная часть электробезопасности. Все нормы,ПУЭ,СНиП....
01 04 2024 10:10:51
Определение катода и анода в электрохимии. Применение катодов и анодов в вакуумных приборах и полупроводниковых элементах. Катод и анод - это плюс или минус?...
31 03 2024 11:55:17
Определение эквивалентного сопротивления. Разница в методике определения эквивалентного сопротивления в цепях с последовательным и параллельным соединением элементов. Расчёт при смешанном соединении устройств. Физические формулы, примеры вычислений....
30 03 2024 2:32:49
Еще:
Электрика -1 :: Электрика -2 :: Электрика -3 :: Электрика -4 ::
Формула расчета энергии конденсаторов: плоские и заряженные конденсаторы
Коэффициент спроса электрооборудования
Расчет установленной мощности: определение величины суммарных мощностей
Тест на допуск электробезопасности (3 группа)