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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizadores de voltaje de bajo voltaje en el chip KR142EN19
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones A pesar de que ahora han aparecido microcircuitos de reguladores de voltaje de bajo voltaje (3 ... 5 V) con baja caída (caída baja), por ejemplo, la serie LP29xx de National Semiconductor, todavía no son muy comunes, especialmente entre los radioaficionados. Pero los estabilizadores de bajo voltaje ahora están adquiriendo una relevancia particular. Casi todos los reproductores de audio funcionan con 3V, muchos chips de radio modernos también requieren este voltaje, sin mencionar los microprocesadores. Los dispositivos que se señalan a la atención de los lectores son un intento de fabricar tales estabilizadores de bajo voltaje utilizando elementos asequibles y económicos. El circuito de los estabilizadores de voltaje para alimentar dispositivos con fuente de alimentación de bajo voltaje tiene sus propias peculiaridades. Por ejemplo, la protección más simple de los estabilizadores es más efectiva al limitar la corriente de carga máxima a un voltaje de salida bajo. La caída de voltaje a través del transistor de regulación del estabilizador cuando la salida está cerrada difiere poco de la de trabajo, y el transistor se sobrecalienta ligeramente. Es muy importante que los estabilizadores de bajo voltaje reduzcan el voltaje mínimo entre la entrada y la salida, ya que esto aumenta no solo la eficiencia del equipo, sino también su confiabilidad. Por ejemplo, si se usa un microcircuito en un estabilizador de tres voltios con una caída de voltaje también de tres voltios, entonces el rectificador que alimenta este dispositivo debería emitir un voltaje, teniendo en cuenta las ondas de aproximadamente 9 V. Si este voltaje, debido a una falla del microcircuito, golpea la carga, es muy probable que falle. Para un estabilizador con una caída de voltaje de menos de 0,4 V, es suficiente un voltaje de entrada de aproximadamente 5 V. Es probable que una carga de tres voltios soporte tal voltaje. Hasta hace poco, había un problema: elegir una fuente de voltaje ejemplar para un estabilizador de bajo voltaje: un diodo zener. Por lo general, los diodos zener de bajo voltaje tienen parámetros muy bajos. El desarrollo de estabilizadores de bajo voltaje relativamente simples, teniendo en cuenta todo lo anterior, permite el microcircuito KR142EN19, un análogo integral de un diodo zener de bajo voltaje (microcircuito Yanushenko E. KR142EN19. - Radio, 1994, No. 4, p. 45,46). Este microcircuito se produce en una caja de plástico con tres terminales: un ánodo (3), un cátodo (2) y un electrodo de control (1). Cuando la tensión en su electrodo de control con respecto al cátodo es inferior a +2,5 V, la corriente del ánodo del microcircuito no supera los 1,2 mA y depende poco de la tensión entre el ánodo y el cátodo del microcircuito. Tan pronto como la tensión en el electrodo de control supera el umbral de +2,5 V, la corriente del ánodo del microcircuito aumenta bruscamente hasta que la tensión en el ánodo cae a 2,5 V. La resistencia conectada al ánodo debe limitar esta corriente a no más de 100 mA. La corriente del electrodo de control es muy pequeña, unos pocos microamperios, y esta corriente también debe limitarse, ya que si aumenta demasiado, el voltaje en el ánodo del microcircuito puede aumentar. El circuito de un regulador de voltaje de bajo voltaje en un microcircuito KR142EN19 con un transistor regulador en el conductor positivo se muestra en la fig. 1. La caída de voltaje no supera los 0,4 V y el coeficiente de estabilización es superior a 600.
Cuando el voltaje en el motor del regulador de voltaje de salida (resistencia R7) aumenta a 2,5 V, el chip DA1 se abre, lo que hace que se abra el transistor VT1, se cierre el transistor VT2 y luego se cierre el transistor de regulación VT3. Con el regulador de voltaje R7, puede configurar el voltaje de salida inferior a los 3 V indicados en el diagrama hasta aproximadamente 2,6 V, sin embargo, cuando el estabilizador está encendido, especialmente sin carga, es posible un aumento a corto plazo en el voltaje de salida a 3 V. Este regulador también se puede ajustar a un voltaje superior a 5 V, pero luego se sobrecalentará mucho cuando la carga esté en cortocircuito, ya que está protegido solo limitando la corriente de salida, que depende de la resistencia de la resistencia R2. La corriente operativa máxima aumenta con una disminución en su clasificación. Si necesita aumentar significativamente la corriente de salida del estabilizador, puede intentar reducir los valores de las resistencias R1 y R2 la misma cantidad de veces y usar transistores más potentes. En lugar de VT1, está permitido usar un transistor de la serie KT626 y VT2 - KT630. Podemos reemplazar el transistor KT814A (VT3) con cualquiera de las series KT816, KT837 con el coeficiente de transferencia de corriente base máximo. El estabilizador no debe usar seguidores emisores para aumentar la corriente de salida. Esto aumenta el tiempo que tarda la señal en viajar a través del circuito de retroalimentación y puede provocar oscilaciones. Sin embargo, si se produce generación, se debe intentar eliminarla aumentando la capacidad de los condensadores C1 y C2, así como conectando un condensador con una capacidad de varios cientos de picofaradios entre el ánodo y el electrodo de control del microcircuito. Una variante de un estabilizador con un transistor regulador en el conductor negativo se muestra en la fig. 2.
Cuando el voltaje en el electrodo de control aumenta a +2,5 V en relación con el cátodo, el microcircuito abre y cierra los transistores VT1 y VT2. La corriente de funcionamiento máxima se establece seleccionando la resistencia R2. En los dispositivos descritos se utilizan divisores de tensión de salida un tanto inusuales, a diferencia del tradicional, cuando se incluye en el brazo superior una resistencia variable según el circuito. En este caso, si se rompe el contacto en el circuito del motor de resistencia variable, el voltaje en la salida de los estabilizadores solo puede disminuir, mientras que al usar un divisor tradicional, el voltaje de salida alcanza su nivel máximo, lo que puede dañar la carga. En ambos estabilizadores descritos anteriormente, para reducir la dependencia de la temperatura de la corriente máxima de funcionamiento, es útil proporcionar contacto térmico entre los diodos VD1, VD2 y el disipador de calor del transistor de regulación. Si dichos estabilizadores se utilizan como ajustables, es útil incluir constantes en serie con resistencias variables (a cada terminal de extremo). Sus resistencias deben seleccionarse de modo que los límites para ajustar el voltaje de salida correspondan a los indicados en los diagramas. En ausencia de tales resistencias, los estabilizadores pueden salir del modo de estabilización en las posiciones extremas de los motores. Autor: S.Kanygin, Kharkov, Ucrania
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