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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizadores de voltaje de microcircuito de amplia aplicación. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Uno de los componentes importantes de los equipos electrónicos es el regulador de voltaje en la fuente de alimentación. Más recientemente, dichos nodos se construyeron sobre diodos zener y transistores. El número total de elementos estabilizadores fue bastante significativo, especialmente si requería las funciones de regular el voltaje de salida, proteger contra sobrecarga y cortocircuito de salida, limitando la corriente de salida en un nivel dado. Con la llegada de los microcircuitos especializados, la situación ha cambiado. Los estabilizadores de voltaje de microcircuito fabricados son capaces de operar dentro de un amplio rango de voltaje y corriente de salida, a menudo tienen un sistema de protección incorporado contra sobrecorriente y sobrecalentamiento: tan pronto como la temperatura del cristal del microcircuito excede el valor permitido, la corriente de salida es limitado. En la actualidad, la gama de microcircuitos estabilizadores de voltaje nacionales y extranjeros es tan amplia que se ha vuelto bastante difícil navegar por ella. Las tablas a continuación están destinadas a facilitar la selección preliminar de un estabilizador de microcircuito para un dispositivo electrónico en particular. En mesa. 1 presenta una lista de los microcircuitos de estabilizadores de voltaje lineales de tres pines más comunes en el mercado nacional para un voltaje de salida fijo y sus parámetros principales; en la Fig. 1 muestra una vista simplificada de los dispositivos, así como su pinout. La tabla incluye solo estabilizadores con un voltaje de salida en el rango de 5 ... 27 V; la gran mayoría de los casos de práctica de radioaficionados se ajustan a este intervalo. El diseño de los dispositivos extraños puede diferir del que se muestra en la Fig. 1.
Debe tenerse en cuenta que la información sobre la potencia disipada durante el funcionamiento de un microcircuito con disipador de calor generalmente no se indica en los pasaportes del instrumento, por lo tanto, en la Tabla. 1 y 2 dan algunos de sus valores medios obtenidos de los gráficos disponibles en la documentación. También notamos que los microcircuitos de la misma serie, pero para diferentes valores de voltaje, pueden diferir en la disipación de energía. Varios microchips fabricados en el extranjero cercano y lejano tienen marcas que no corresponden al sistema estandarizado ruso. Entonces, antes de la designación de los estabilizadores de los grupos 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, enumerados en la tabla, de hecho, puede haber una o dos letras que codifican, por regla general, el fabricante. Detrás de las designaciones indicadas en la tabla, también puede haber letras y números que indiquen ciertas características operativas o de diseño del microcircuito. Se incluye información más detallada sobre algunas series de estabilizadores de microcircuitos domésticos en [1-5], y sobre los extranjeros, en [6,7]. Algunos tipos de estabilizadores domésticos tienen una numeración de pin digital original y bien establecida (se muestra entre paréntesis en la Fig. 1). Esto sucedió porque inicialmente los microcircuitos de esta serie se producían en paquetes de "chip" con una numeración de pines estandarizada. Después de que se estableció la producción en cajas de "transistor", se conservó la numeración de pines.
nota 1: Se produjo un lote experimental con un pinout correspondiente a la fig. 1a.
Un circuito típico para encender estabilizadores de microcircuitos para un voltaje de salida fijo se muestra en la fig. 2, a y b. Para todos los microcircuitos, la capacitancia del capacitor de entrada C1 debe ser de al menos 2,2 μF para capacitores de cerámica o de óxido de tantalio y de al menos 10 μF para capacitores de óxido de aluminio, y el capacitor de salida C2 debe ser de al menos 1 y 10 μF, respectivamente. Algunos microcircuitos permiten una capacitancia más pequeña, pero los valores indicados garantizan un funcionamiento estable de cualquier estabilizador. El papel de la entrada puede ser desempeñado por un condensador de filtro de suavizado si se encuentra a no más de 70 mm de la caja del microcircuito. En [6], se publicaron muchos esquemas de varias opciones para encender estabilizadores de microcircuitos para proporcionar una corriente de salida mayor, cambiar el voltaje de salida, implementar otras opciones de protección y usar un estabilizador de voltaje como generador de corriente.
Si se requiere un valor no estándar de un voltaje de salida estabilizado o su regulación suave, es conveniente utilizar estabilizadores de microcircuitos ajustables especializados que mantengan un voltaje de 1,25 V entre la salida y el pin de control. Su lista se presenta en la Tabla. 2, y un circuito de conmutación típico para estabilizadores con un elemento regulador en el cable positivo se muestra en la fig. 3. Las resistencias R1 y R2 forman un divisor de voltaje ajustable externo, que se incluye en el circuito para establecer el nivel de voltaje de salida Uout, igual a Uout = 1,25 (1 + R2 / R1) + Ipot.R2, donde Ipot = 50 .. 100 μA - consumo de corriente propio del microcircuito. El número 1,25 en esta fórmula es el voltaje entre la salida y el pin de control mencionado anteriormente, que mantiene el regulador en funcionamiento.
Prestemos atención al hecho de que, a diferencia de los estabilizadores para un voltaje de salida fijo, los ajustables no funcionan sin carga. El valor mínimo de la corriente de salida de los estabilizadores ajustables de baja potencia es de 2,5 ... 5 mA y 5 ... 10 mA: potente. En la mayoría de las aplicaciones, la carga es el divisor de tensión resistivo R1R2 de la fig. 3. De acuerdo con este esquema, también se pueden encender estabilizadores con un voltaje de salida fijo. Sin embargo, en primer lugar, la corriente que consumen es mucho mayor (2...4 mA) y, en segundo lugar, es menos estable cuando cambian la corriente de salida y el voltaje de entrada. Por estas razones, no se puede lograr el máximo factor de estabilización posible del dispositivo.
Para reducir el nivel de ondulación de salida, especialmente a un voltaje de salida más alto, se recomienda incluir un capacitor de filtrado C3 con una capacidad de 10 uF o más. Los requisitos para los condensadores C1 y C2 son los mismos que para los condensadores estabilizadores fijos correspondientes. Si el estabilizador funciona con el voltaje de salida máximo, entonces si el circuito de entrada se cierra accidentalmente o se apaga la fuente de alimentación, el microcircuito está bajo un gran voltaje inverso desde el lado de la carga y puede desactivarse. Para proteger el microcircuito de salida en tales situaciones, se conecta un diodo protector VD1 en paralelo con él. Otro diodo protector, VD2, protege el microcircuito del condensador cargado C3. El diodo descarga rápidamente este condensador en caso de un circuito de emergencia del circuito de salida o de entrada del estabilizador. Todo lo anterior es solo para la selección preliminar del estabilizador, antes de diseñar la fuente de alimentación, debe familiarizarse con las características de referencia completas, al menos para saber exactamente cuál es el voltaje de entrada máximo permitido, si la estabilidad del voltaje de salida es suficiente cuando cambia el voltaje de entrada, la corriente de carga o la temperatura. Podemos expresar confianza en que los microcircuitos enumerados en el artículo tienen un nivel técnico suficiente para resolver la abrumadora cantidad de problemas en la práctica de la radioafición. Los estabilizadores descritos tienen un inconveniente notable: un voltaje mínimo requerido bastante grande entre la entrada y la salida: 2 ... 3 V, sin embargo, vale la pena con la facilidad de uso y el bajo precio de los microcircuitos. Literatura
Autor: S. Biryukov, Moscú
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