Pro vyšší proudy se používají sériové stabilizátory s výkonovými tranzistory zapojenými mezi vstup a výstup.

Stabilizátory napětí s diskrétními součástkami

Jednoduchým doplněním stabilizátoru se zenerovou diodou vznikne sériový stabilizátor. Regulačním prvkem je v tomto případě tranzistor, který je zapojen v sérii se zátěží. Elektrolytické kondenzátory slouží k filtraci výstupního napětí. Nevýhodou uvedeného zapojení je malá odolnost proti zkratu na výstupu.

st03


Stabilizátory pevného napětí s integrovanými obvody

V katalogu součástek nalezneme specializované integrované obvody určené jako stabilizátory stejnosměrného kladného i záporného napětí v rozsahu od 2 do 2  V  s výstupním proudem 0,1 až 3 A. Podle výstupního proudu jsou dodávány v pouzdrech se třemi vývody TO92 (mají navíc v označení L, např. 78L05) nebo v pouzdrech TO220 s možností připevnění na chladič. Podle doporučení výrobce je obvody vhodné doplnit kondenzátory zajišťujícími stabilitu. Maximální vstupní napětí je 35 až 40 V, respektive -35 až -40 V. Integrované obvody obsahují proudovou ochranu a jsou tedy odolné proti zkratu na výstupu. Běžné stabilizátory řady 78xx a 79xx vyžadují pro správnou činnost, aby vstupní napětí bylo alespoň o 3 V vyšší než výstupní. Vyrábí se však i speciální obvody určené zejména do bateriových zařízení, které pracují s menším rozdílem mezi vstupním a výstupním napětím. Použití uvedených obvodů je velmi jednoduché a vyhoví pro většinu běžných napájecích obvodů.

st04

Poznámka: Stabilizátory řady 7905 až 7924 vyžadují pro správnou funkci minimální výstupní zatěžovací proud 5 mA.

Zapojení vývodů

st07 st08

Vývod číslo Kladný 78xx Záporný 79xx
1 vstup GND
2 GND vstup
3 výstup výstup
4 spojen s vývodem číslo 2

Poznámka:

Při montáži stabilizátorů v pouzdrech TO220 nesmíme zapomenout, že kovová část je spojena s vývodem číslo 2. Proto se především záporné stabilizátory montují na izolační podložku.


Stabilizátory nastavitelného napětí s integrovanými obvody

Typickými zástupci této skupiny stabilizátorů jsou obvody LM317T pro kladné napětí a LM337T pro záporné. Jsou vyráběny v pouzdrech TO220. Výstupní napětí lze regulovat přibližně v rozsahu 1,2 až 37 V a maximální výstupní proud s dostatečně dimenzovaným chladičem může být až 1,5 A. Vstupní napětí musí být minimálně o 3 V vyšší než výstupní a nesmí přesáhnout 40 V. Minimální výstupní proud je 5 až 10 mA. V katalogu součástek jsou uvedeny další typy obvodů v jiných pouzdrech a s většími i menšími výstupními proudy , např. LM317LZ a LM337ZL v pouzdrech TO92.

st05

 

st07st08

Vývod číslo Kladný LM317T Záporný LM337T
1 regulace napětí regulace napětí
2 výstup vstup
3 vstup výstup
4 spojen s vývodem číslo 2

Poznámka:

Při montáži stabilizátorů nesmíme zapomenout, že kovová část je spojena s vývodem číslo 2. Proto se stabilizátory montují na izolační podložku.

Výpočet R1 a R2

Při výpočtu vycházíme ze vzorce:

st_vyp04

Při stanovení hodnoty rezistoru R1 vycházíme z minimálního výstupního napětí, které je rovno napětí mezi vývody 1 a 2 (u kladného stabilizátoru), to je 1,2 V a minimálního výstupního proudu 10 mA. Z Ohmova zákona tedy vypočítáme:

st_vyp05

Vzorec pak můžeme zjednodušit:

st_vyp06

Použijeme-li v zapojení potenciometr, odpovídá vypočtené napětí jeho maximální (a tedy i jmenovité) hodnotě. Je-li hřídel potenciometru otočena tak, že jeho odpor je minimální, je výstupní napětí přibližně 1,25 V.

Zpravidla však postupujeme obráceně. Známe požadovanou velikost výstupního napětí a chceme vypočítat potřebnou hodnotu odporu R2. Vzorec tedy musíme upravit:

st_vyp07


Nastavitelný zdroj souměrného napětí

K napájení operačních zesilovačů se používá souměrného napětí. Znamená to, že potřebujeme kladné i záporné napětí, jehož velikost je shodná. V následujícím zapojení využijeme obou výše popsaných stabilizátorů a pro regulaci napětí tandemový potenciometr.

st06

Poznámky:

  • Odporové trimry R1 a R2 slouží k přesnému nastavení výstupního napětí.
  • Aby byla zaručena shodná velikost kladného i záporného napětí, je třeba vybrat tandemový potenciometr s co nejlepším souběhem.
  • Potenciometry s hodnotou 2k je možné nahradit potenciometry s hodnotou 2k5 a paralelně připojit rezistor 10k.

 

 

Go to top