цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Как выбрать стабилизатор напряжения: 6 факторов выбора стабилизатора

Как выбрать стабилизатор напряжения: 6 факторов выбора стабилизатора

Автор: Mike(admin) от 13-03-2019, 21:15

Подбор оптимального стабилизатора напряжения


Стабилизаторы напряжения, иногда называемые регуляторы напряжения, являются важным компонентом электрических и электромеханических устройств для обеспечения надежной работы. Электроника требует постоянного входного напряжения, а стабилизаторы напряжения обеспечивают выполнение этих требований. Все от автомобилей до кондиционеров и мобильных телефонов используют стабилизаторы напряжения. Некоторые стабилизаторы более чувствительны, чем другие, и некоторые источники питания имеют колебания на выходе больше, чем у других, что затрудняет выбор наилучших стабилизаторов напряжения для конкретного применения.


Как выбрать стабилизатор напряжения

Даже в простом устройстве с низким энергопотреблением и относительно стабильным источником питания отсутствие стабилизатора напряжения может поставить под угрозу надежность. Основной источник света – это тот электротехнический случай, когда вам может не потребоваться стабилизатор напряжения, потому что если напряжение упадет, лампа просто перестанет светиться. Однако отсутствие регулятора напряжения может поставить под угрозу производительность и надежность, что может вызвать такие проблемы, как мерцание светодиода, перезагрузка контроллера и даже выход из строя электроники.


Стабилизаторы напряжения обычно присутствуют там, где требуется точная настройка напряжения. Например, в беспроводном телефоне у вас может быть адаптер переменного тока, который преобразует напряжение 220 В переменного тока до 8 В переменного тока. Затем внутри основания телефона вы найдете регулятор напряжения для подачи необходимого постоянного напряжения на электронику в основании. В самом телефоне вы можете найти адаптер постоянного тока, который использует регулятор напряжения, чтобы обеспечить правильное напряжение для электроники в телефоне.


В сложном электромеханическом устройстве с различными компонентами, которые требуют разных напряжений, необходимость в регуляторах напряжения более очевидна. Например, компьютер будет использовать сетевой адаптер для преобразования напряжения 220 В переменного тока в более низкое напряжение. Тогда для работы различных внутренних компонентов, таких как материнская плата, охлаждающий вентилятор и жесткий диск, требуется определенное напряжение. Стабилизаторы напряжения будут использоваться для обеспечения постоянного и надежного напряжения для каждого внутреннего компонента.


Учитывайте следующие факторы при выборе стабилизатора напряжения.


Входное и выходное напряжение


В идеале вы знаете диапазон входного напряжения и требуемое выходное напряжение, с которым вы будете работать. Каждая микросхема стабилизатора напряжения предназначена для использования с определенным выходным напряжением. Например, в устройстве, работающем от напряжения 220 В переменного тока, которое имеет контроллер Raspberry Pi 5 В, серводвигатели 12 В и шаговый двигатель 24 В, вам потребуется использовать регуляторы напряжения 5 В, 12 В и 24 В для обеспечения бесперебойной работы.


Тем не менее, если вы предполагаете запас по напряжению для различных целей, вы можете найти регулируемые стабилизаторы напряжения, которые можно использовать для организации диапазона выходов, выполнив простую настройку.


MCP1754ST-5002E/MC

MCP1754ST-5002E/MC от Microchip в данном случае является хорошим примером продукта.


Падение напряжения на выходе (Dropout)


Dropout – это минимальный буфер между выходным и входным напряжениями. Например, если у вас есть вход 7В и требуется выход 5В, то требуется минимальное падение напряжения 2В. Если вы подозреваете, что входное напряжение 7 В упадет ниже 7 В на выходе, то вам нужно меньшее значение.


Падение напряжения указывается для каждой микросхемы стабилизатора напряжения вместе с выходным напряжением. Например, вы можете найти регуляторы напряжения 5 В с диапазоном доступных падений. Для цепей с небольшой разницей между входным и выходным напряжением потребовался бы стабилизатор напряжения с низким падением напряжения (LDO).


TCR2LE31

TCR2LE31LM от Toshiba – хороший пример продукта этой категории.


Линейный или импульсный стабилизатор


Линейный стабилизатор не может компенсировать мощность, которая падает ниже выходного напряжения. Чтобы обеспечить выходное напряжение 5 В, необходимо поддерживать минимум 5 В от входного напряжения и падения линейного стабилизатора напряжения. Если необходимо компенсировать падение мощности, можно использовать повышающий или повышающий импульсный стабилизатор. Хорошим примером является MIC2877-5.25YFT-TR.


MIC2877-5.25YFT-TR

Другой случай, когда импульсный стабилизатор может быть полезен – это когда скачки потребления энергии могут вызвать падение напряжения. Например, когда включается соленоид, происходит скачок потребления энергии, падение напряжения и ваш микроконтроллер сбрасывается, если вы не используете стабилизатор напряжения, который может это компенсировать.


Применение импульсного стабилизатора также может иметь больше смысла для устройств, когда существует большая разница между входным и выходным напряжением, что приводит к слишком большой потере мощности или выработке тепла.


Имеет ли смысл использовать импульсные стабилизаторы, зависит от типа проекта, конструктивных ограничений и бюджета. Они могут вызвать шум и помехи, которые требуют компенсации в цепи. Стоимость также является фактором. Для дорогостоящего робототехнического компонента или чувствительного медицинского оборудования использование импульсных стабилизаторов будет менее затратным, чем в случае недорогого товара.


Чувствительность устройства


Для высокочувствительных устройств, таких как смартфоны, беспроводные устройства и медицинское оборудование с батарейным питанием, может потребоваться специальный стабилизатор для снижения шума. Таким может быть, например, LT3080EDD-1#TRPBF компании Analog Devices.


LT3080EDD-1#TRPBF

Время отклика


Для приложений, требующих быстрого времени отклика, таких как видеокарты, телевизоры, компьютеры, принтеры и встраиваемые системы, доступны специальные стабилизаторы напряжения с быстрым временем отклика, например, NCV51198PDR2G от ON Semiconductor.


NCV51198PDR2G

Рассеяние мощности


При использовании линейного стабилизатора напряжения разница между входным напряжением и выходным напряжением теряется при преобразовании его в тепло. Когда энергопотребление низкое, генерируемое тепло, скорее всего, не является проблемой. Однако, в зависимости от применения, если потребляемый ток становится достаточно высоким, количество выделяемого тепла может стать проблемой. Вышеупомянутый вариант использования импульсного стабилизатора вместо линейного является одним из возможных решений. Вы также можете использовать радиатор, чтобы поддерживать оптимальный температурный диапазон.




© digitrode.ru


Теги: стабилизатор



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий