جميع المعدات الالكترونية الحديثة مبنية على عناصر حساسة لتزويد الكهرباء. ليس فقط الأداء الصحيح ، ولكن أيضًا أداء الدوائر ككل يعتمد عليه. لذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، تم تجهيز الأجهزة الإلكترونية بمثبتات ثابتة مع انخفاض صغير في الجهد. وهي مصنوعة على شكل دوائر متكاملة ينتجها العديد من الشركات المصنعة حول العالم.
ما هو منظم الجهد المنخفض التسرب؟
تحت مثبت الجهد (SN) فهم مثل هذا الجهاز ، وتتمثل مهمته الرئيسية في الحفاظ على مستوى ثابت معين من الجهد على الحمل. أي مثبت لديه دقة معينة في إصدار المعلمة ، والتي يتم تحديدها حسب نوع الدائرة والمكونات المضمنة فيها.
داخليًا ، يبدو MV وكأنه نظام مغلق ، حيث يتم ضبط جهد الخرج في الوضع التلقائي بما يتناسب مع المرجع (المرجع) ، والذي يتم إنشاؤه بواسطة مصدر خاص. هذا النوعتسمى المثبتات التعويضية. في هذه الحالة ، عنصر التحكم (RE) هو ترانزستور - ثنائي القطب أو عامل ميداني.
يمكن أن يعمل عنصر تنظيم الجهد في وضعين مختلفين (يحددهما مخطط البناء):
- نشط ؛
- مفتاح.
الوضع الأول يعني التشغيل المستمر لـ RE ، والثاني - العملية في الوضع النبضي.
أين يستخدم المثبت الثابت؟
الأجهزة الراديوية الإلكترونية من الجيل الحديث تتميز بالتنقل على نطاق عالمي. تُبنى أنظمة طاقة الجهاز على استخدام مصادر التيار الكيميائية بشكل أساسي. تتمثل مهمة المطورين في هذه الحالة في الحصول على مثبتات ذات معلمات عامة صغيرة وأقل قدر ممكن من خسائر الكهرباء عليها.
تستخدم CHs الحديثة في الأنظمة التالية:
- مرافق الاتصالات المتنقلة ؛
- أجهزة كمبيوتر محمولة ؛
- بطاريات متحكم ؛
- كاميرات مراقبة غير متصلة بالإنترنت ؛
- أنظمة ومستشعرات أمنية مستقلة.
لحل مشاكل تشغيل الإلكترونيات الثابتة ، يتم استخدام منظمات الجهد مع انخفاض صغير في الجهد في مبيت به ثلاثة أطراف من نوع KT (KT-26 ، KT-28-2 ، إلخ). يتم استخدامها لإنشاء دوائر بسيطة:
- شواحن ؛
- إمدادات الطاقة الكهربائية المنزلية ؛
- معدات قياس
- أنظمة اتصالات ؛
- معدات خاصة.
ما هي SNs من النوع الثابت؟
جميع المثبتات المتكاملة (مضمنة فيالتي تشمل الثابتة) مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين:
- مثبتات الجهد المنخفض الهجين (HID).
- الدوائر الدقيقة أشباه الموصلات (ISN).
SN للمجموعة الأولى يتم تنفيذه على دوائر متكاملة وعناصر أشباه موصلات بدون حزم. يتم وضع جميع مكونات الدائرة على ركيزة عازلة ، حيث يتم إضافة الموصلات والمقاومات الموصلة عن طريق تطبيق أغشية سميكة أو رقيقة ، وكذلك عناصر منفصلة - مقاومات متغيرة ، مكثفات ، إلخ.
من الناحية الهيكلية ، الدوائر الدقيقة عبارة عن أجهزة كاملة ، يتم إصلاح جهد الخرج الخاص بها. عادة ما تكون هذه مثبتات مع انخفاض الجهد المنخفض من 5 فولت وحتى 15 فولت. أنظمة أكثر قوة مبنية على ترانزستورات قوية بدون إطار ودائرة تحكم (طاقة منخفضة) تعتمد على الأفلام. يمكن للدائرة تمرير تيارات تصل إلى 5 أمبير.
يتم تنفيذ الدوائر الدقيقة ISN على شريحة واحدة ، لأنها صغيرة الحجم والوزن. بالمقارنة مع الدوائر الدقيقة السابقة ، فهي أكثر موثوقية وأرخص في التصنيع ، على الرغم من أنها أدنى من GISN من حيث المعلمات.
الخطية SNs ذات الثلاثة دبابيس تنتمي إلى ISN. إذا أخذت سلسلة L78 أو L79 (للجهد الموجب والسالب) ، فسيتم تقسيمها إلى دوائر متناهية الصغر بـ:
- تيار خرج منخفض يبلغ حوالي 0.1 أمبير (L78L).
- متوسط التيار ، حوالي 0.5A (L78M).
- تيار مرتفع يصل إلى 1.5 أمبير (L78).
مبدأ عمل منظم خطي منخفض التسربالجهد
يتكون هيكل المثبت النموذجي من:
- مرجع الجهد
- إشارة خطأ المحول (مكبر للصوت).
- مقسم إشارة وعنصر تنظيم مجمعين على مقاومين.
نظرًا لأن قيمة جهد الخرج تعتمد بشكل مباشر على المقاومة R1 و R2 ، فإن الأخير مدمج في الدائرة الدقيقة ويتم الحصول على CH بجهد خرج ثابت.
يعتمد تشغيل منظم الجهد المنخفض المتسرب على عملية مقارنة الجهد المرجعي بالجهد الناتج. اعتمادًا على مستوى التناقض بين هذين المؤشرين ، يعمل مضخم الخطأ على بوابة ترانزستور الطاقة عند الخرج ، ويغطي أو يفتح انتقاله. وبالتالي ، فإن المستوى الفعلي للكهرباء عند خرج المثبت سيختلف قليلاً عن الاسمي المعلن.
يوجد أيضًا في الدائرة مستشعرات للحماية من التيارات المحموم والحمل الزائد. تحت تأثير هذه المستشعرات ، يتم حظر قناة الترانزستور الناتج تمامًا ، وتتوقف عن تمرير التيار. في وضع إيقاف التشغيل ، تستهلك الرقاقة 50 ميكرو أمبير فقط.
دوائر تنظيم التسرب المنخفض
الدوائر الدقيقة المثبت المدمجة مريحة لأنها تحتوي على جميع العناصر الضرورية بالداخل. يتطلب تثبيته على السبورة تضمين مكثفات المرشح فقط. تم تصميم الأخير لإزالة التداخل القادم من المصدر الحالي والحمل ، كما هو موضح في الشكل
فيما يتعلق بـ 78xx series CHs واستخدام التنتالوم أو مكثفات التحويل الخزفية للإدخال والإخراج ، يجب أن تكون سعة الأخير في حدود 2 uF (المدخلات) و 1 uF (الإخراج) عند أي جهد مسموح به وقيم تيار. إذا كنت تستخدم مكثفات الألومنيوم ، فيجب ألا تقل قيمتها عن 10 ميكروفاراد. قم بتوصيل العناصر في أقرب مكان ممكن إلى دبابيس الدائرة المصغرة.
في حالة عدم وجود مثبت للجهد مع انخفاض صغير في الجهد من التصنيف المطلوب ، يمكنك زيادة تصنيف CH من أصغر إلى أكبر. برفع مستوى الكهرباء عند الطرف المشترك يزداد بنفس المقدار عند الحمل كما هو موضح بالرسم
مزايا وعيوب المنظمين الخطي والتبديل
الدوائر المتكاملة للعمل المستمر (SN) لها المزايا التالية:
- محققة في حزمة واحدة صغيرة ، مما يسمح بوضعها بكفاءة على مساحة عمل PCB.
- لا تتطلب تثبيت عناصر تنظيمية إضافية.
- يوفر استقرارًا جيدًا لمعلمات الإخراج.
تشمل العيوب كفاءة منخفضة ، لا تتجاوز 60٪ ، مرتبطة بانخفاض الجهد عبر عنصر التحكم المدمج. مع الطاقة العالية للدائرة الدقيقة ، من الضروري استخدام مبرد بلوري للتبريد.
يعتبر تبديل منظمات الجهد بقطرة صغيرة أكثر إنتاجيةجهد المجال ، وكفاءته عند مستوى 85٪ تقريبًا. يتم تحقيق ذلك بسبب وضع التشغيل لعنصر التنظيم ، حيث يمر التيار من خلاله على شكل نبضات.
تشمل عيوب دائرة CH النبضية:
- تعقيد التصميم التخطيطي.
- وجود ضوضاء الاندفاع
- استقرار منخفض لمعامل الإخراج.
بعض دوائر منظم الجهد الخطي
بالإضافة إلى الاستخدام المستهدف للدوائر الدقيقة مثل CH ، من الممكن توسيع نطاقها. بعض المتغيرات من هذه الدوائر على أساس الدائرة المتكاملة L7805.
تشغيل المثبتات في الوضع المتوازي
لزيادة تيار الحمل ، يتم توصيل CH بالتوازي مع بعضها البعض. لضمان قابلية تشغيل مثل هذه الدائرة ، يتم تثبيت مقاوم إضافي بقيمة صغيرة فيه بين الحمل وإخراج المثبت.
CH المثبت الحالي القائم
هناك أحمال تحتاج إلى تشغيلها بواسطة تيار ثابت (مستقر) ، على سبيل المثال ، سلسلة LED.
مخطط للتحكم في سرعة المروحة بالكمبيوتر
تم تصميم المنظم من هذا النوع بحيث يستقبل المبرد عند تشغيله في البدايةكل 12 V (لترقيته). علاوة على ذلك ، في نهاية شحنة المكثف C1 بمقاوم متغير R2 ، سيكون من الممكن ضبط قيمة الجهد.
الخلاصة
عند تجميع دائرة باستخدام منظم جهد بيديك مع انخفاض الجهد المنخفض ، من المهم مراعاة أن بعض أنواع الدوائر الدقيقة (المبنية على ترانزستورات ذات تأثير ميداني) لا يمكن لحامها بمكواة لحام عادية مباشرة من شبكة 220 فولت دون تأريض العلبة. الكهرباء الساكنة الخاصة بهم يمكن أن تلحق الضرر بالعنصر الإلكتروني!
