ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Стабилизаторы напряжения (СН) наиболее многочисленны в классе интегральных схем для ВИП. Они, как правило, объединяют несколько функций: основную — стабилизации напряжения и вспо­могательные — фильтрации помех и защиты от различных видов пе­регрузок. Почти все существующие за рубежом интегральные СН — последовательные компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия. Схемы стабилизаторов напряжения в инте­гральном исполнении включают три основных функциональных эле­мента: источник опорного напряжения (ИОН), последовательный регулирующий элемент (РЭ) и схему сравнения и усиления посто­янного тока (УПТ). Кроме того, в состав интегральных микросхем обычно вводятся узлы защиты от тепловых и электрических пере­грузок.

Выходное напряжение СН (или часть выходного напряжения) сравнивается с опорным. Разность напряжений усиливается УПТ и подается на регулирующий элемент (мощный проходной транзис­тор), сопротивление которого меняется так, чтобы напряжение на выходе СН поддерживалось неизменным. К наиболее важным экс­плуатационным параметрам стабилизаторов относятся:

Uвых.ном — номинальное выходное напряжение; Iн mаx — максимально допустимый ток нагрузки;

Uвх.лгая — максимально допустимое входное напряжение;

Ррас.тал: — максимально допустимая мощность рассеивания.

Стабилизаторы напряжения с фиксированным значением выход­ного напряжения предназначены для поддержания одной определен­ной величины £Лшх.ном на постоянном уровне при воздействии раз­личных дестабилизирующих факторов. Они отличаются схемотехни­ческой и функциональной сложностью, не требуют использования внешних компонентов и имеют корпуса с небольшим числом выво­дов (3 — 4). Появление таких СН коренным образом изменило кон­струкцию источников питания во многих областях применения и дало возможность располагать их непосредственно на схемных платах.

В табл. 2.7 представлены основные типы монолитных СН с фик­сированным значением и_вых,_мм. Большинство ИМС этой группы является стандартными приборами и изготовляется многими фирмами. Как правило, каждый тип представляет собой целую серию приборов с различными значениями выходных напря­жений и максимальных токов нагрузки. Последние две цифры в ти­пе приборов, включенных в таблицу, обозначенные <ОО> и <XX>, соответствуют значениям U_ВЫх.ном. Одними из первых 3-выводн.ых интегральных СН на фиксированное значение U_Вых.ном = 5 В были приборы типа LM 309 фирмы National Semiconductor. В составе схемы LM109 содержатся устройства защиты от перегрузки.

Впоследствии фирма Fairchild разработала серию приборов цА7800 и цА78НУОО, которые при той же нагрузочной способности обеспечивают несколько значений выходных напряжений.

До последнего времени максимальный ток нагрузки для ИМС СН с фиксированным U_ВЫх.ном в монолитном исполнении составлял 3 А (тип LM123). В 1978, 1979 гг. появились сообщения о создании фирмой Lambda Electronics ряда более мощных ИМС, способных рассеивать мощность до 50 Вт при I_Пmах = 5 А с рядом выходных напряжений 5; 6; 8; 10; 15 В.

Таблица 2,7. Стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением

Продолжение табл. 2.7

Некоторые интегральные СН специально предназначены для получения напряжения отрицательной полярности, например серии мA7900.

Наряду со СН на фиксированное U_{вых.ном} широкое распростра­нение получили монолитные стабилизаторы с регулируемым выход­ным напряжением. Значения U_{вых.ном} устанавливаются внешним ре­гулировочным резистором.

В табл. 2.8 представлены основные типы монолитных стабилиза­торов напряжения с регулируемым U_{вых.ном}.

В 1975 г. был начат промышленный выпуск интегральных схем серии LM117/217/317, которые могут работать при <плавающем по­тенциале> и стабилизировать напряжение до нескольких сот вольт при условии, что разность напряжений между входом и выходом не превышает 40 В. Эти микросхемы рассчитаны на I_Нmax=1,5 А и имеют схему защиты от короткого замыкания.

Для большинства аналоговых схем требуется источник питания с напряжениями обеих полярностей.

Интегральные стабилизаторы с двухполярным выходом пред­ставлены в табл. 2.9. Стабилизаторы напряжения серий LM125, LM126 и LM127 имеют внутреннюю схему защиты от тепловой пе­регрузки, а регулировка уровня ограничения тока может осуществ­ляться извне. Нестабильность выходного напряжения (Ки) и не­стабильность по току ( Ki) составляют в среднем 0,06 %.

В ИМС типа МС1468 фиксированные значения выходных на­пряжений ±15 В при разбалансе менее 1 % задаются внутренней схемой, но их можно регулировать с помощью внешних элементов в интервале от ±8 до ±20 В.

Возможность внешней регулировки в интервале от ±8 до ±23 В предусмотрена и в ИМС типа SG1501. В регулируемом стабилизаторе SG1502 с двумя выходными напряжениями обеспе­чена возможность независимой регулировки положительного и от­рицательного выходных напряжений в пределах от ±10 до ±28 В. Значения Ки и Ki стабилизатора SG1502 в среднем не превышают ОД %.