Low drop стабилизаторы что это



Low drop стабилизаторы что это

LOW DROP СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ ФИРМЫ SIEMENS

Триумфальный успех выпавший на долю стабилизаторов напряжения семейства 78хх унаследовали следующие поколения стабилизаторов, так называемые LOW DROP и даже ULTRA LOW DROP, требующие разницы между входным и выходным напряжением всего в несколько милливольт. Однако, несмотря на это, многие современные стабилизаторы напряжения не вполне отвечают всем требованиям необходимым для питания микропроцессорных систем, Для преодоления недостатков, в стабилизаторы начали встраиваться различные дополнительные функции. Фирма SIEMENS выпускает серии LOW DROP стабилизаторов TLE4XXX оснащенные различными дополнительными встроенными функциями. Следующие замечания облегчат выбор стабилизатора с функциями необходимыми для конкретной электронной системы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВСТРОЕННЫЕ ФУНКЦИИ СТАБИЛИЗАТОРОВ

Чаще всего в стабилизатор встраивается генератор сигнала сброса (RESET), выполняющий функции монитора выходного напряжения. Все микросхемы серии TLE4xxx обладающие генератором сигнала сброса имеют выход с открытым коллектором и возможность регулировки постоянной времени срабатывания схемы сброса. Подобными свойствами обладают, например, приборы TLE4260, TLE4261 и Т.П. (См, Рис. 1-5).

Используются и другие усовершенствования, такие как функция блокировки, служащая для включения и выключения выходного напряжения 5 В, впервые использованная в стабилизаторе TLE4262 (См. Рис. 3). Микросхема TLE4267 имеет два входа управления блокировкой (См. Рис. 4), что исключает использование логических схем при наличии нескольких сигналов управления.

Довольно часто в стабилизаторы серии TLE4xxx встраивают и схему сторожевого таймера. Приборы включающие в себя схему сторожевого таймера, как правило включают и схему генератора сигнала сброса, т.к. выход схемы сброса является одновременно и выходом схемы сторожевого таймера (См, Рис. 2), Установка времени срабатывания схемы сброса производится с помощью внешнего конденсатора. Встроенный сторожевой таймер используется для контроля за правильностью выполнения программы микроконтроллером. Время ожидания сторожевого таймера определяется тем же конденсатором, что и время срабатывания схемы сброса, поэтому не требуется никаких дополнительных внешних компонентов. Также возможна подстройка порога срабатывания схемы сброса, что позволяет использовать такие микросхемы, как, например, TLE4269G совместно с современными контроллерами и логическими микросхемами работающими при напряжении питания ниже 4.5 В. Нужной вспомогательной функцией стала и встроенная схема монитора раннего предупреждения об аварии источника питания (См. Рис. 5). Как правило, на вход этой схемы подается через делитель напряжение с конденсатора фильтра питания, если эта функция не требуется, то вход монитора раннего предупреждения подключается к выходному напряжению.

Важными членами семейства стабилизаторов напряжения являются недорогие приборы TLE4269 и TLE4279, а также подсемейства

Рис. 1. Типоввя схемв включения стабилизатора TLE4260 со встроенной схемой сигнвлв сброса и регулировкой пос> тоянной времени срабатыввния схемы сбросв

О Сигнал сброса (кмп>

Рис. 2. Типовая схема включения стабилизвторв Т1.Е4261 со встроенными схемвми сторожевого таймера и блокировки

Источник

LDO линейный стабилизатор напряжения с низким падением

Аббревиатура LDO применительно к стабилизаторам или регуляторам напряжения расшифровывается как: “low drop out” или по-русски низкое падение на выходе. И это означает что чтобы получить требуемое напряжение на выходе стабилизатора входное напряжение должно не превышать выходное. Например в широко распространенном LDO стабилизаторе LM1117 для нормального функционирования стабилизатора достаточно падения в 1,2В.

Что позволяет сделать применение стабилизаторов с низким падением напряжения?
Например:

• максимально снизить нижнюю границу диапазона работы устройства при питании от аккумуляторных батарей,
• увеличить КПД блока питания в составе которого он трудиться,
• обойтись без громоздких индуктивностей при фильтрации пульсаций напряжения (активный фильтр).

Как я уже писал, LM1117 считается стабилизатором с низким падением напряжения, с величиной этого самого падения в 1,2В. Я подумал, зачем такое относительно большое напряжение терять, ведь это удвоенное напряжение на p-n переходе транзистора из кремния? Почему бы не использовать полевой транзистор: в открытом состоянии канал полевого транзистора представляем собой лишь небольшое активное сопротивление.
Погуглив я нашел схемы где регулирование осуществляется полевым транзистором с n-каналом включенным в положительный провод питания. Вот только эти схемы требовали дополнительного источника питания, для управления затвором. Чтобы открыть полевой транзистор, на его затвор нужно было приложить напряжение на несколько Вольт выше напряжения на истоке, а значит и на выходе.
А вот почему бы не использовать p-канальный транзистор, он открывается отрицательным напряжением, которое у нас уже есть. И я нарисовал схему LDO использующую регулируемый стабилитрон TL431:

Эту схему я пока не собирал, возможно потребуются дополнительные RC-цепочки для предотвращения самовозбуждения схемы. Все таки TL431 склонна к самовозбуждению.

До применения полевого транзистора у меня были мысли использования биполярного p-n-p транзистора в качестве регулятора, в таком случае минимальное падение на стабилизаторе составило бы 0,6 В, что конечно поменьше чем 1,2 В.

Вот пара схем с биполярным транзистором.

Ещё я нагуглил на англоязычном форуме схему p-n-p транзистором, ту схему даже смоделировали и анализ частотной характеристики показал устойчивость схемы.
Если силовой биполярный транзистор заменить на полевой, то получим такую схему:

• R1 — 68 кОм;
• R2 — 10 кОм;
• R3 — 1 кОм;
• R4,R5 — 4,7 кОм;
• R6 — 10 кОм;
• VD1 — BZX84C6V2L;
• VT1 — AO3401;
• VT2,VT3 — 2N5550;

При указанных в перечне значениях VD1, R5, R6 напряжение на выходе стабилизатора составит 6 В.

18 thoughts on “ LDO линейный стабилизатор напряжения с низким падением ”

Автор молодец, он работает, а мы камешки подбрасываем )
Вот зачем, к примеру, полевиком стабилизацию наводить? И сложней и дороже. Если только токовая нагрузка стабильна, да и то жалковато. Но если экономичность электроэнергии поперед всего… ну, тогда да.
Но тогда надо большие падения экономить, чтоб экономического эффекта добиться. И не только по разнице напряжений, но и по потребляемому нагрузкой току. Но решение красивое, и интересное, как минимум.

Линейный стабилизатор с ультранизким падением напряжения я увидел в планшете Samsung Galaxy Tab P1000. Стабилизатор использовался для питания тачскрина напряжением 2,8 В при этом сам получал питание от литий-ионного аккумулятора, напряжение которого могло изменятся от 3.0 В до 4,2 В. Получалось что минимальное падение было всего 0,2 В.
Почему разработчики не поставили импульсный стабилизатор? Возможно было дорого городить импульсник ради питания тачскрина или таким образом избегали помех по питанию.
Я так и не нашел никакой информации по этому стабилизатору кроме его наименованию: IC-MULTI REG и номеру: 1203-006476.

Если учесть что планшеты и телефоны не включаются уже при 3,6-3,45 . То падение все-таки от 0,6в для работы тачскрина

есть хороший стабилизатор HT7333 ток минимальный.

Есть вопрос по последней схеме. Зачем нужен резистор R4? Источник опорного напряжения питается от входного напряжения, а напряжение на коллекторе VT3 появится по любому после включения. С ион в правой части схемы и с биполярным транзистором в качестве регулирующего R4 потребовался бы однозначно, а здесь он зачем?

Еще два вопроса которые и раньше не давали покоя, и напомнили о себе в ходе прочтения публикации.
1. Для чего нужны транзисторные фильтры по питанию, когда можно сделать стабилизатор? Стабилизатор точно так же подавит пульсации, попутно поддерживая напряжение стабильным. Какие такие преимущества есть у фильтров перед стабилизаторами?
2. Любопытно, существуют ли в природе биполярные кремниевые транзисторы с падением напряжения на переходе менее 0,6 вольта? Есть же диоды Шоттки с минимальным падением на переходе. Почему бы не быть биполярным транзисторам сделанным по схожему с диодами Шоттки принципу?

Через R4 идет основной стабильный ток со стабилизированного выхода, R1 тут только для запуска. Конечно можно уменьшить номинал R1, а R4 выкинуть, но тогда с изменением входного напряжения будет сильно меняться ток через стабилитрон и следовательно напряжение на нем.

1. Падение напряжения на активном фильтре небольшое следовательно не нужно мощное охлаждение. А вот стабилизатор обязан срезать не только пульсацию но и весь излишек, а излишек бывает очень не маленький.
Кроме того есть применение где не нужно стабильное напряжение, например тот же УМЗЧ.

2. Если кратко то работа диода Шоттки основана на выпрямляющем контакте металл-полупроводник. А биполярный транзистор работает благодаря неосновным носителям заряда. Грубо говоря запихиваем в базу основные носители, а они попадая в область коллектора становятся неосновными и снижают его сопротивления

Теперь все понятно с R4. Оригинальное решение запуска и стабилизации тока через стабилитрон ?
И с фильтром тоже ясно, борьба за КПД.

Обиделся насчет УМЗЧ. Там стабилизация необязательна (хоть и желательна для HiFi) лишь для выходного каскада. Поэтому, как правило, питание разных каскадов осуществляется разными источниками, и, некоторые каскады, запитаны не только стабилизированным, но и фильтрованным питанием. Полностью лишают стабилизации, обычно, лишь оконечник сабвуфера, ему она точно не нужна.

Просьба к автору объяснить, почему не использует конденсаторы для дополнительной фильтрации.
Вдруг запитывается устройство, которое генерирует вч помеху. Или по входу пройдет помеха.
И еще есть вопрос если убрать R1 , то я предполагаю запуск будет.

Да, конечно, конденсаторы нужны. Просто они не показаны на схеме. Как кашу маслом не испортишь, так и стабилизатор напряжения входными и выходными конденсаторами. Ну за редким исключением.
В первой схеме R1 необходим, чтобы VT1 хоть когда-то закрывался.
А в последней R1 нужен для первоначального запуска: пока нет напряжения на выходе — закрыт VT2, а пока он закрыт, то и VT1 закрыт, а пока VT1 закрыт, то нет напряжения на выходе. Замкнутый круг.

Кашу маслом не испортишь — если оно не машинное. По моему, как раз для низких падений напряжений они (конденсаторы) зачастую излишни. А генерирующие устройство, чем бы не запитывалось, фильтрует ее (помеху) сама… по крайней мере обязана это делать (и для себя в том числе), да и фильтры имеет посерьезнее и порасчитанее питающевого устройства., которое еще и неизвестно будет каким. Ну а дополнительно втулить пару кондеров — это уже та каша, которой, в принципе, не жалко… некоторым.

Подскажите какое падение напряжение или минимальное входное напряжение на КР1170ЕН6?

У стабилизатора КР1170ЕН6 есть аналог — LM2931 (Texas Instruments), так вот на аналог в документации пишут менее 0,6 В при выходном токе 100 мА и 0,2 В при 10 мА.
Скорее всего и у КР1170ЕН6 будет тоже самое.

Самая первая схема — неверная. Катод TL431 через базо-эмиттерный переход биполярного транзистора накоротко замыкается на шину питания. Должен быть ещё резистор.

а нибудет нифига работать . вернее будет я делал нечто похожее только на п-канале и компараторе всето оно вроде как работает но есть подводный камень в выходном напряжении присуствует пулсация в форме пилы пик пик 150мв примерно но это какбы еще фигбы с ним но вот что творится на входе это полный колапс пульсация до 800мв доходит и никакие конденсаторы эту дрянь не убирают . так что да согласен идея шикарная но увы ?
cам ищу схему подобного стабилизатора с низким падением но увы пока ничего не нашел

На N канале делать стабилизацию в виде «повторителя» напряжения я бы не стал. Если биполяр грубо говоря это резистор, управляемый током базы, то MOS полевой транзистор таки источник тока, управляемый напряжением, И что бы оно пропустило большой ток ему нужно приличное напряжение затвор-подложка индуцирующее канал проводимости. Поэтому «повторитель» катит, только если как раз нужно попутное ограничение тока. А если нужен источник напряжения с минимальным внутренним сопротивлением, то для «+» в классической неизвращённой схеме линейника используем P-канал (как тут приводилось на схемах).

Возможно ли использовать последнюю схему для стабилизации 3,3 вольта, при входном напряжении от 3,6 до 4,2 вольт?

Источник

Стабилизатор напряжения серии «LOW DROP» L48хх

Интегральные стабилизаторы отличаются малым отношением напряжения вход/выход (типовое значение – 0.4 В при номинальной нагрузке) и в состоянии обеспечить выходной ток до 400 мА. Предусмотрена защита от переполюсовки по входу, повышения входного напряжения, перегрузки по току, перегрева. Дополнительный узел защиты предотвращает выбросы выходного напряжения при резком отключении нагрузки. Серия состоит из набора стабилизаторов на выходные напряжения от 5 до 12 В. Основная область применения – автомобильная электроника.

Цоколевка серии L48хх

Структурная схема L48хх

Максимальные значения режимов и параметров

Типономиналы L48хх

Электрические характеристики L48хх

Источник