כל הציוד האלקטרוני המודרני בנוי על אלמנטים הרגישים לאספקת החשמל. לא רק התפקוד הנכון, אלא גם ביצועי המעגלים בכללותם תלויים בו. לכן, קודם כל, מכשירים אלקטרוניים מצוידים במייצבים קבועים עם ירידת מתח קטנה. הם מיוצרים בצורה של מעגלים משולבים, המיוצרים על ידי יצרנים רבים ברחבי העולם.
מהו וסת מתח נמוך?
תחת מייצב המתח (SN) להבין מכשיר כזה, שהמשימה העיקרית שלו היא לשמור על רמת מתח קבועה מסוימת על העומס. לכל מייצב יש דיוק מסוים של הנפקת פרמטר, הנקבע לפי סוג המעגל והרכיבים הכלולים בו.
מבחינה פנימית, ה-MV נראה כמו מערכת סגורה, כאשר במצב אוטומטי מתח המוצא מותאם באופן פרופורציונלי להתייחסות (הפניה), המופקת ממקור מיוחד. הסוג הזהמייצבים נקראים מפצים. במקרה זה, אלמנט הבקרה (RE) הוא טרנזיסטור - דו קוטבי או עובד שטח.
אלמנט ויסות המתח יכול לפעול בשני מצבים שונים (נקבעים על ידי שיטת הבנייה):
- active;
- key.
המצב הראשון מרמז על פעולה רציפה של ה-RE, השני - פעולה במצב דופק.
היכן משתמשים במייצב הקבוע?
ציוד רדיו-אלקטרוני של הדור המודרני מאופיין בניידות בקנה מידה עולמי. מערכות חשמל של מכשירים בנויות על שימוש בעיקר במקורות זרם כימיים. המשימה של היזמים במקרה זה היא להשיג מייצבים עם פרמטרים כלליים קטנים וכמה שפחות הפסדי חשמל עליהם.
משלוחים מודרניים משמשים במערכות הבאות:
- מתקני תקשורת ניידים;
- מחשבים ניידים;
- סוללות מיקרו-בקר;
- מצלמות אבטחה לא מקוונות;
- מערכות אבטחה אוטונומיות וחיישנים.
כדי לפתור את הבעיות של הפעלת אלקטרוניקה נייחת, נעשה שימוש בווסתי מתח עם ירידת מתח קטנה במארז עם שלושה מסופים מסוג KT (KT-26, KT-28-2 וכו'). הם משמשים ליצירת מעגלים פשוטים:
- chargers;
- ספקי חשמל ביתיים;
- ציוד מדידה;
- מערכות תקשורת;
- ציוד מיוחד.
מהם SNs מסוג קבוע?
כל המייצבים האינטגרליים (כלולים בהכוללים קבועים) מחולקים לשתי קבוצות עיקריות:
- מייצבי מתח נמוכים היברידיים (HID).
- מעגלי מיקרו מוליכים למחצה (ISN).
SN של הקבוצה הראשונה מבוצע על מעגלים משולבים ואלמנטים מוליכים למחצה ללא חבילה. כל רכיבי המעגל ממוקמים על מצע דיאלקטרי, שבו מתווספים מוליכים ונגדים מחברים על ידי מריחת סרטים עבים או דקים, כמו גם אלמנטים בדידים - התנגדויות משתנות, קבלים וכו'.
מבחינה מבנית, מיקרו-מעגלים הם מכשירים שלמים, שמתח המוצא שלהם קבוע. לרוב מדובר במייצבים בעלי מפל מתח נמוך של 5 וולט ועד 15 V. מערכות חזקות יותר בנויות על טרנזיסטורים חזקים ללא מסגרת ומעגל בקרה (הספק נמוך) המבוסס על סרטים. המעגל יכול להעביר זרמים של עד 5 אמפר.
ISN מיקרו-מעגלים מבוצעים על שבב בודד, מכיוון שהם קטנים בגודלם ובמשקלם. בהשוואה למיקרו-מעגלים קודמים, הם אמינים יותר וזולים יותר לייצור, למרות שהם נחותים מ-GISN מבחינת פרמטרים.
SNs לינאריים עם שלושה פינים שייכים ל-ISN. אם אתה לוקח את סדרת L78 או L79 (עבור מתחים חיוביים ושליליים), אז הם מחולקים למיקרו-מעגלים עם:
- זרם פלט נמוך של כ-0.1 A (L78L).
- זרם ממוצע, בסביבות 0.5A (L78M).
- זרם גבוה עד 1.5 A (L78).
עקרון העבודה של הרגולטור ליניארי נמוךמתח
מבנה מייצב אופייני מורכב מ:
- הפניה למתח.
- אות שגיאה של ממיר (מגבר).
- מחלק אותות ואלמנט ויסות המורכב על שני נגדים.
מכיוון שערך מתח המוצא תלוי ישירות בהתנגדויות R1 ו-R2, האחרונות מובנות במעגל המיקרו ומתקבל CH עם מתח מוצא קבוע.
הפעולה של וסת מתח נשירה נמוכה מבוססת על תהליך השוואת מתח הייחוס לזה המופק. בהתאם לרמת הפער בין שני האינדיקטורים הללו, מגבר השגיאה פועל על השער של טרנזיסטור הכוח במוצא, מכסה או פותח את המעבר שלו. לפיכך, רמת החשמל בפועל במוצא המייצב תהיה שונה מעט מהנומינלי המוצהר.
כמו כן במעגל ישנם חיישנים להגנה מפני זרמי התחממות ועומס יתר. בהשפעת חיישנים אלה, ערוץ טרנזיסטור המוצא חסום לחלוטין, והוא מפסיק להעביר זרם. במצב כיבוי, השבב צורך רק 50 מיקרואמפר.
מעגלי הרגולטורים לנשירה נמוכה
המיקרו-מעגל המייצב המשולב נוח מכיוון שיש בו את כל האלמנטים הדרושים בפנים. התקנתו על הלוח דורשת הכללת קבלי מסנן בלבד. האחרונים נועדו להסיר הפרעות המגיעות מהמקור ומהעומס הנוכחי, כפי שניתן לראות באיור.
לגבי CHs מסדרת 78xx ושימוש בקבלי shunt טנטלום או קרמיים לכניסה ופלט, הקיבול של האחרון צריך להיות בטווח של 2 uF (קלט) ו-1 uF (פלט) בכל ערכי מתח וזרם מותרים. אם אתה משתמש בקבלים מאלומיניום, ערכם לא צריך להיות נמוך מ-10 microfarads. חבר את האלמנטים קרוב ככל האפשר לפינים של המיקרו-מעגל.
במקרה שאין מייצב מתח עם ירידת מתח קטנה בדירוג הרצוי, ניתן להעלות את הדירוג של CH מקטן לגדול יותר. על ידי העלאת רמת החשמל במסוף המשותף, היא מוגברת באותה כמות בעומס, כפי שמוצג בתרשים.
יתרונות וחסרונות של ווסת ליניארי ומיתוג
למעגלים משולבים של פעולה רציפה (SN) יש את היתרונות הבאים:
- מומש בחבילה אחת קטנה, המאפשרת למקם אותם ביעילות על סביבת העבודה של PCB.
- אין לדרוש התקנה של אלמנטים רגולטוריים נוספים.
- מספק ייצוב פרמטרי פלט טוב.
החסרונות כוללים יעילות נמוכה, שאינה עולה על 60%, הקשורה למפלת מתח על פני אלמנט הבקרה המובנה. עם הספק גבוה של המיקרו-מעגל, יש צורך להשתמש ברדיאטור קירור קריסטל.
החלפת ווסתי מתח עם ירידה קטנה נחשבים ליותר פרודוקטיבייםמתח שדה, שיעילותו היא בערך ברמה של 85%. זה מושג בגלל מצב הפעולה של אלמנט הוויסות, שבו הזרם עובר דרכו בפולסים.
החסרונות של מעגל ה-CH הדופק כוללים:
- מורכבות של עיצוב סכמטי.
- נוכחות של רעש דחף.
- יציבות נמוכה של פרמטר הפלט.
כמה מעגלי ווסת מתח ליניארי
בנוסף לשימוש הממוקד במיקרו-מעגלים כ-CH, ניתן להרחיב את היקפם. כמה גרסאות של מעגלים כאלה המבוססים על המעגל המשולב L7805.
הפעל מייצבים במצב מקביל
כדי להגדיל את זרם העומס, CH מחוברים במקביל זה לזה. כדי להבטיח את יכולת הפעולה של מעגל כזה, מותקן בו נגד נוסף בעל ערך קטן בין העומס לפלט של המייצב.
CH מבוסס מייצב זרם
ישנם עומסים שצריכים להיות מופעלים באמצעות זרם קבוע (יציב), למשל, שרשרת LED.
שכימה לשליטה על מהירות המאוורר במחשב
הווסת מסוג זה מתוכנן באופן שכאשר הוא מופעל לראשונה, המצנן מקבלכל 12 V (לקידום שלו). בהמשך, בסוף הטעינה של הקבל C1 עם נגד משתנה R2, ניתן יהיה להתאים את ערך המתח.
מסקנה
בהרכבת מעגל באמצעות ווסת מתח עשה זאת בעצמך עם ירידת מתח נמוכה, חשוב לקחת בחשבון שסוגים מסוימים של מיקרו-מעגלים (הבנויים על טרנזיסטורי אפקט שדה) לא ניתנים להלחמה עם מלחם רגיל ישירות מרשת 220V ללא הארקה של המארז. החשמל הסטטי שלהם עלול להזיק לאלמנט האלקטרוני!
