دوائر منظم 5 فولت و 12 فولت منخفضة التسرب باستخدام الترانزستورات

الترانزستور التسرب منخفضة يمكن استخدام أفكار دائرة منظم الجهد الموضحة في المقالة التالية للحصول على جهد خرج ثابت من 3 فولت وما فوق ، مثل 5 فولت ، 8 فولت ، 9 فولت ، 12 فولت ، إلخ مع تسرب منخفض للغاية يبلغ 0.1 فولت.

على سبيل المثال ، إذا قمت بعمل الدائرة المقترحة 5 فولت LDO ، فسوف تستمر في إنتاج خرج ثابت 5 فولت حتى لو كان إمداد الإدخال منخفضًا مثل 5.1 فولت

أفضل من المنظمين 78XX

للمعيار 7805 منظم وجدنا أنهم يحتاجون بشكل إلزامي إلى 7 فولت كحد أدنى لإنتاج مخرج دقيق 5 فولت ، وهكذا. بمعنى أن مستوى التسرب هو 2 فولت والذي يبدو مرتفعًا جدًا وغير مرغوب فيه للعديد من التطبيقات.

يمكن اعتبار مفاهيم LDO الموضحة أدناه أفضل من المنظمين 78XX المشهورين مثل 7805 ، 7812 وما إلى ذلك لأنها لا تتطلب أن يكون تزويد المدخلات أعلى بمقدار 2 فولت من مستوى المخرجات المقصود ، بل يمكن أن تعمل مع المخرجات في حدود 2٪ من المدخلات.

في الواقع ، بالنسبة لجميع المنظمين الخطيين مثل 78XX أو LM317, 338 إلخ ، يجب أن يكون إمداد المدخلات أعلى من 2 إلى 3 فولت من الناتج المستقر الداخلي.

تصميم منظم 5 فولت منخفض التسرب

ملاحظة: يرجى إضافة مقاوم 1K بين قاعدة Q1 وجامع Q2

يوضح الشكل أعلاه انخفاض بسيط في التسرب منظم جهد مستقر 5 فولت تصميم يمنحك 5 فولت مناسب مستقر حتى عندما ينخفض ​​إمداد المدخلات إلى أقل من 5.2 فولت.

عمل المنظم بسيط للغاية في الواقع ، يشكل Q1 و Q2 مكسبًا بسيطًا عاليًا باعث مشترك مفتاح الطاقة ، والذي يسمح للجهد بالمرور من المدخلات إلى المخرجات مع تسرب منخفض.

يعمل Q3 مع الصمام الثنائي zener و R2 مثل شبكة التغذية الراجعة الأساسية التي تنظم الإخراج إلى القيمة المكافئة لقيمة الصمام الثنائي zener (تقريبًا).

هذا يعني أيضًا أن بواسطة تغيير جهد زينر القيمة ، يمكن تغيير جهد الخرج وفقًا لذلك ، حسب الرغبة. هذه ميزة إضافية للتصميم لأنها تمكن المستخدم من تخصيص قيم الإخراج غير القياسية التي لا تتوفر من 78XX ICs الثابتة

تصميم منظم منخفض التسرب بجهد 12 فولت

ملاحظة: يرجى إضافة مقاوم 1K بين قاعدة Q1 وجامع Q2

كما هو موضح في القسم السابق ، فإن مجرد تغيير قيم zener يغير الإخراج إلى المستوى الثابت المطلوب. في دائرة LDO 12 فولت أعلاه ، قمنا باستبدال الصمام الثنائي زينر مع الصمام الثنائي زينر 12 فولت للحصول على خرج منظم 12 فولت من خلال مدخلات من 12.3 فولت إلى 20 فولت.

المواصفات الحالية.

الناتج الحالي من هؤلاء تصاميم LDO سيعتمد على قيمة R1 ، وقدرة المعالجة الحالية لـ Q1 ، Q2. ستسمح القيمة المشار إليها لـ R1 بحد أقصى 200 مللي أمبير ، والتي يمكن زيادتها إلى أمبير أعلى عن طريق خفض قيمة R1 بشكل مناسب.

لضمان الأداء الأمثل ، تأكد من تحديد Q1 و Q2 بـ ارتفاع hFE ، على الأقل 50. أيضًا ، جنبًا إلى جنب مع الترانزستور Q1 ، يجب أن يكون Q2 أيضًا ترانزستور قدرة ، حيث قد يصبح ساخنًا بعض الشيء في هذه العملية.

حماية ماس كهربائى

يتمثل أحد العيوب الواضحة في دوائر الإسقاط المنخفض الموضحة في عدم وجودها حماية ماس كهربائى ، وهي عادةً ميزة مضمنة قياسية في معظم الهيئات التنظيمية الثابتة العادية.

ومع ذلك ، يمكن إضافة الميزة من خلال تضمين مرحلة الحد الحالية باستخدام Q4 و Rx كما هو موضح أدناه:

ملاحظة: يرجى إضافة مقاوم 1K بين قاعدة Q1 وجامع Q2

عندما يزيد التيار عن الحد المحدد مسبقًا ، يصبح انخفاض الجهد عبر Rx مرتفعًا بدرجة كافية لتشغيل Q4 ، والذي يبدأ في تأريض قاعدة Q2. يؤدي هذا إلى تقييد توصيل Q1 و Q2 بشدة ، ويغلق جهد الخرج ، حتى يتم استعادة السحب الحالي إلى المستوى الطبيعي بالطبع.

منظم الترانزستور منخفض السقوط مع بداية ناعمة

يتضمن منظم الجهد العالي هذا الذي يستخدم زوجًا من الترانزستورات صفات أفضل من تلك المستخدمة على نطاق واسع المتغيرات باعث - أتباع .

تمت تجربة الدائرة في أ مكبر صوت ستريو بقدرة 30 وات التي تطلبت بشكل صارم إمدادًا منظمًا بدرجة عالية وأيضًا جهد خرج يمكن أن يرتفع ببطء وتدريجيًا عبر صفر فولت إلى الحد الأقصى ، كلما تم تشغيل الدائرة في البداية.

هذه بداية ناعمة خطة (حوالي ثانيتين) لمكبرات الطاقة ساعدت مكثفات الإخراج 2000 uF على الشحن دون إطلاق الكثير من تيار المجمع داخل ترانزستورات الإخراج.

مقاومة خرج المنظم العادي هي 0.1 أوم. تم العثور على جهد الإخراج عن طريق حل المعادلة عن طريق:

VO = VZ - VBE1.

يتم تقييم وقت ارتفاع جهد الخرج عن طريق الحساب من خلال الصيغة:

T = RB.C1 (1 -Vz / V).

يستدعي عدد من الأجهزة الرقمية مفتاح تشغيل مُعد مسبقًا لمصادر الطاقة الخاصة بهم. من خلال إنشاء قيم RB / C1 المناسبة ، يمكن إصلاح وقت ارتفاع خرج الدائرة لتقديم هذا التسلسل أو فاصل التأخير