Estabilizador de tensão no chip ADP3301. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Reguladores de tensão lineares integrados populares, por exemplo, as séries 78Lxx, 78LRxx, 78Mxx, na corrente de saída máxima exigem que a tensão de entrada seja pelo menos 1,5...2,5 V maior que a saída. Se for necessário um estabilizador com uma diferença de tensão menor, você pode usar microcircuitos das séries 78Rxx, L88Rxx, 1117-xxx (0,2...1,5 V) ou da série ADP3301-xx (0,1...0,2 V).

A base do estabilizador (Fig. 1) é o microcircuito ADP3301AR-5. Ele, como outros desta série, é um estabilizador de tensão linear. Esses microcircuitos são produzidos no pacote SO-8 (SOIC-8) e para diversas tensões de saída fixas: 2,7; 3; 3,2; 3,3 e 5 V. Tensão máxima de entrada - 16 V, dissipação máxima de potência - 0,4 W, corrente máxima de saída - 0,1 A.

Arroz. 1. Chip ADP3301AR-5

Uma característica importante do microcircuito é a presença de uma entrada de controle (pino 5), ao aplicar tensão nela é possível ligar e desligar o estabilizador. O limite inferior da tensão ligada e desligada é determinado pela razão da resistência dos resistores R1 e R2. Para as resistências indicadas no diagrama, a tensão ligada é 4,85, a tensão desligada é 4,7 V. Esta função pode ser útil se a energia for fornecida por bateria. Isso não permitirá evitar descarga profunda da bateria ou operação incorreta do dispositivo conectado à saída do estabilizador. Os capacitores C1, C2, C3 garantem uma operação estável do estabilizador.

No transistor VT1, diodo zener VD2 e resistores R3, R4, é montada uma unidade que desliga o estabilizador quando a tensão de entrada aumenta. Este recurso evitará o superaquecimento do microcircuito e seus danos. Para as classificações indicadas no diagrama, o estabilizador desliga com uma tensão de entrada de 12,2 V ou mais.

O diodo VD1, juntamente com o fusível FU1, protege o estabilizador e a carga a ele conectada da polaridade incorreta da tensão de alimentação. Se tal situação for excluída, este diodo não precisa ser instalado. Os diodos VD3, VD4 protegem o microcircuito se, por exemplo, um capacitor carregado ou bateria estiver conectado à saída do estabilizador VD3 U1GU44. Se o estabilizador estiver embutido em algum dispositivo e tal situação for excluída, esses diodos também não poderão ser instalados. Ao conectar o estabilizador diretamente ao retificador, a capacitância do capacitor em sua saída deve ser tal que a ondulação da tensão retificada não exceda várias dezenas de milivolts. Isso pode exigir a instalação de um capacitor C1 de 1000uF.

Para a instância fabricada do estabilizador, a tensão mínima de entrada-saída foi de 123 mV (com corrente de carga de 0,1 A), 30 mV (com corrente de carga de 0,01 A) e 9 mV (com corrente de carga de 1 mA) . O consumo de corrente quiescente do próprio estabilizador a uma tensão de entrada de 7,2 V é de cerca de 200 μA. O consumo de corrente com tensão de entrada de 9 V foi de 4,7 mA e com tensão de entrada de 19 V foi de 6,2 mA. A corrente de curto-circuito é de cerca de 230 mA.

Todos os elementos (exceto o elo fusível) são colocados em uma placa de circuito impresso unilateral feita de folha de fibra de vidro com dimensões de 21x31 mm (Fig. 2, entrada à direita). Foi fabricado para encaixar peças existentes em menos de cinco minutos, sem esboço e sem marcação prévia, utilizando uma fresa manual com ponta de 0,5 mm de diâmetro, girando a uma velocidade de cerca de 10000 rpm. Os condutores impressos também podem ser cortados com um cortador, após primeiro aplicar seu padrão na placa. Se no momento da montagem do dispositivo as condições de funcionamento já forem conhecidas, o tamanho da placa pode ser reduzido eliminando diodos de proteção e utilizando capacitores menores.

Arroz. 2. Elementos e sua colocação em uma placa de circuito impresso de face única

Os diodos U1GU44 podem ser substituídos por qualquer uma das séries 1N400x, KD208, KD243, KD247. Substituição do diodo zener TZMC-11 - diodo zener BZV55C-11, 1N4741A, 2S211TS. Em vez do transistor BC547, qualquer um da série KT3130 serve. Se não houver restrições de altura de montagem, não é necessário usar um transistor miniatura, você pode instalar um normal em um pacote TO-92 (KT-26), TO-96S, por exemplo, do KT3102, 2SC3311, 2SC2785, 2SC3199, série SS9014. Os capacitores C1, C3 são de tântalo para montagem em superfície; observe que na maioria deles a faixa indica o terminal positivo, a menos que seja explicitamente indicado o contrário. O capacitor C2 e os resistores são para montagem em superfície dos tamanhos padrão 0805, 1206. Para possível modificação do dispositivo, dois jumpers de curto-circuito (R2 e 00) para montagem em superfície (não mostrados no diagrama) são instalados na placa (Fig. 0).

Ao operar o microcircuito sem dissipador de calor, a dissipação máxima de potência não deve exceder 0,4 W. Se você instalar uma placa em forma de U de cobre ou latão com uma área de 3...4 cm usando cola condutora de calor², a potência aumentará para 1 W. Observe que, de acordo com a experiência do autor, muitas vezes é encontrada à venda cola condutora térmica defeituosa ou vencida (espessada).

Ao selecionar o resistor R2, é definida a tensão mínima na qual o estabilizador deve ligar. Quanto menor for a resistência deste resistor, maior será a tensão. A tensão máxima de desligamento é definida selecionando o resistor R4. Usando um microcircuito desta série com uma tensão de estabilização diferente, você pode obter um estabilizador para a tensão necessária.

Autor: A. Butov

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