Мощный стабилизатор на крен 5. Стабилизатор КР142ЕН5А

Трехвыводные стабилизаторы напряжения бывают фиксированные или регулируемые. Первые разработаны на конкретное выходное напряжение (в нашем случае 5 В). Вторые – регулируемые стабильники, которые позволяют установить необходимое напряжение в заявленных пределах.

Если вам не нужно ограничивать выходные параметры или настраивать сигнал на нестандартные параметры, то обратите внимание на стабилизатор с фиксированным напряжением КРЕН 142, который позволит использовать меньше деталей и поэтому станет лучшим выбором.

Схема КРЕН 142

Как выбрать стабилизатор по току? Устройство должно быть выбрано с номиналом, довольно близким к значению максимально возможного тока в цепи. Если стабилизатор будет слегка загружен, то со стабильностью часто бывает не всё в порядке. Однако схема должна быть подобрана оптимально и полезно во всех смыслах. То есть номинальный ток с большим запасом тоже ни к чему, поскольку ток короткого замыкания будет также слишком большим для того, чтобы защитить цепь.

Типовая схема включения КР142ен5а

Стабилизатор серии КР142ен5а с постоянным положительным напряжением на выходе в 5 В имеет широкое применение в самых различных электронных приборах. Сфера его использования – в качестве источника питания для логических систем, аппаратов высокоточного воспроизведения и других радиоэлектронных приборов. Электрическая схема КР142ЕН5А показана на рисунке ниже.

Емкости С1, С2 играют корректирующую роль. С2 предназначена для сглаживания пульсации, а С1 – для защиты от вероятного высокочастотного возбуждения микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора рассчитан до 2 А.

Если добавить в схему вспомогательные детали можно преобразовать её в источник с регулированием напряжения. При удалённом расположении КРЕН 142 (с длиной соединительных проводов один метр и более) от фильтрующих конденсаторов выпрямителя, к его входу следует присоединить конденсатор. Для регулирования напряжения на выходе используется внешний делитель. Для правильной работы устройства потребуется применение дополнительного радиатора. Эти модели являются аналогами импортных регуляторов серии 78xx.

Цоколевка и схема включения

Микросхема КР142ен5а рассчитана на максимальный ток 5 А, и она может его обеспечить. Но превышение тока грозит выходом устройства из строя. Ниже приводится вариант включения микросхемы. Разрешается производить монтаж микросхемы два раза, демонтаж один раз.

Крепёж схемы к печатной плате выполняется методом распайки выводов корпуса, см. цоколевку микросхемы на рисунке.

Характеристики стабилизатора

Микросхема кр142ен5а представляет собой стабилизатор компенсационного типа с регулируемым выходным напряжением положительной полярности.

Основные характеристики:

  • защита от перегрева;
  • ограничение по току КЗ;
  • масса не более 1,4 г;
  • габариты 14,48х15,75 мм.

Предельные значения параметров режима эксплуатации и условий окружающей среды:

  • Температура хранения -55 … +150 С;
  • Температур кристалла в рабочем режиме -45 … +125 С.

Стабилизатор крен8б

В настоящее время интегральные стабилизаторы напряжения распространены достаточно широко. Источники питания с использованием таких стабилизаторов имеют небольшое количество дополнительных элементов, низкую стоимость и обладают отличными техническими характеристиками. Линейный стабилизатор крен8б – один из наиболее распространённых вариантов отечественного производства, являющийся аналогом импортных стабилизаторов линейки 78хх.

Действие стабилизатора

Стабилизатор кр1428б даёт возможность снабжения каждой платы сложного прибора отдельным стабилизирующим устройством и воспользоваться для его питания общим источником, не обеспеченным стабилизацией.

Поскольку поломка одного из стабилизаторов приводит к выходу из строя только подключенного к нему блока, это повышает общую надёжность устройств. Также такая схема подключения смогла решить проблему борьбы с помехами импульсного характера и наводками на длинные питающие провода.

Следует знать, что превышение значения тока, на которое рассчитано устройство, может повлечь за собой выход стабилизатора из строя. Однако современные стабилизаторы имеют защиту по току – в случае превышения максимальной нагрузки тока они просто отключаются.

К минусам линейных стабилизаторов можно отнести и сильный нагрев при повышенной нагрузке. Так повышение входного напряжения влечёт за собой перегрев стабилизатора. При разработке стабилизаторов крен8б эта проблема была решена обеспечением защиты по перегреву.

Технические характеристики:

  • Стабилизатор кр1428б имеет следующие характеристики:
  • допустимая величина выходного тока 1 Ампер;
  • наличие внутренней термозащиты;
  • защищённый выходной транзистор;
  • отсутствие необходимости во внешних компонентах;
  • внутренние ограничения токов короткого замыкания.

Применение

Применяться такой стабилизатор может в таких устройствах, как:

  1. в радиоэлектронных устройствах как источник питания логических систем;
  2. в устройствах воспроизведения высокого качества;
  3. в измерительных приборах.

При добавление в типовые схемы дополнительных элементов можно превратить стабилизатор из источника напряжения в источник с регулировкой как напряжения, так и тока.

Если длина соединительных проводов стабилизатора с фильтрующими конденсатами выпрямителя превышает 1 метр, тогда на его входе требуется установка электролитического конденсатора.

Выбор линейного стабилизатора крен1428б поможет решить проблему со стабилизацией напряжения в большом спектре радиоэлектронный и других устройств и продлит срок использования приборов.

Стабилизатор напряжения крен 12 вольт, расположенный в блоке питания, является немаловажным узлом радиоэлектронной техники. Не так давно подобные узлы были основаны на стабилитронах и транзисторах, на смену которым пришли специализированные микросхемы.

Плюсами таких схем стали способность в широких диапазонах выходного тока и выходного напряжения, а также присутствие системы, защищающей от перегрузок по электрическому току и перегревания – при превышении допустимого температурного значения кристалла микросхемы производится остановка тока на выходе.

Технические характеристики

К основным характеристикам стабилизатора крен 12 вольт относятся:

  • отсутствие необходимости в дополнительных внешних компонентах;
  • наличие внутренней системы термозащиты;
  • присутствие защитной схемы выходного транзистора;
  • внутренние ограничители тока коротких замыканий;
  • лёгкость и малые габариты.

Выходной ток в стабилизирующих устройствах крен 12 может быть 1 или 1,5 А, максимальное напряжение – 30 или 35 В. Разность входного напряжения с выходным в таких стабилизаторах всегда одинакова и составляет 2,5 В.

КР142ЕН12А

Стабилизатор КР142ЕН12А и его аналог LM317 являются регулируемыми стабилизирующими устройствами компенсационного типа. Работают они с внешним разделителем напряжения в элементе измерения, что позволяет регулирование напряжения на выходе в диапазоне 1,3 В – 37 В.
Элемент регулирования находится в плюсовом проводе питания. Предел тока нагрузки не превышает 1 А.

Данные стабилизаторы считаются самыми «высоковольтными» в линейке К142, обладают высокой стойкостью к импульсным мощностным перегрузкам. Также они имеют систему, защищающую от перегрузок по току на выходе.

Прибор защищается пластмассовым корпусом, с вмонтированным удлинённым фланцем для теплоотведения. Массы подобных приборов не превышает 2,5 г.

Применение

Стабилизаторы на 12В широко используются в схемах электронных устройств как составляющие источников их электропитания. Это может быть бытовая и измерительная техника, радиоэлектронная аппаратура и прочие конструкции.

Также эти стабилизаторы используются автолюбителями при необходимости ограничения тока заряда аккумулятора, проверки источника питания, установке LED-лент в автомобильные фары во избежание частого сгорания светодиодов.

Простота схемного решения стабилизатора делает его лёгким в использовании даже для обычного обывателя, не обладающего специальными знаниями.

Заключение

Стабилизатор типа КРЕН – это радиоэлектронное изделие, основное предназначение которого заключается в выравнивании напряжения на выходе. Устройство оснащено токовой защитой, отключающей аппарат при превышении порогового тока в нагрузке, и защитой по перегреву. Микросхема имеет невысокую стоимость и хорошие технические характеристики.

Помню в начале 90-х годов стабилизаторы КР142ЕН5А (или как их ещё называли КРЕН5А) были очень популярны: их ставили и в клоны спектрумов и в АОНы, везде где работала ТТЛ и 5-вольтовая К-МОП логика. На сегодняшний день КРЕН5А может показаться монстром в большом корпусе TO-220, с большим падением напряжения (2,5 В), относительно небольшим током (2 А). Сейчас того место которое раньше занимал КРЕН5А на плате, хватит на более мощный импульсный преобразователь. А если поставить современный линейный преобразователь аналогичный старичку, то освободим достаточно пространства. Но на тот момент интегральный линейный стабилизатор обладал несомненными преимуществами по сравнению стабилизаторами на дискретных элементах.

Я не призываю использовать КР142ЕН5А в новых разработках, но информация по стабилизатору может понадобиться для ремонта старого оборудования.

Стабилизатор КР142ЕН5А цоколевка

Раньше при использовании КР142ЕН5А часто пользовались нумерацией выводов от военного аналога 142ЕН5А в металлокерамическом корпусе 4116.4-3. Выводы обозначались так Вход – 17, Общий – 8, Выход – 2. Правильно нумеровать выводы по стандарту для корпусов КТ-28-2 (ТО-220), т.е. так Вход – 1, Общий – 2, Выход – 3.

Схема включения КР142ЕН5А


Минимальные емкости конденсаторов:

Стабилизатор КР142ЕН5А характеристики

  • Полярность напряжения — положительная;
  • Выходное напряжение — 5 В;
  • Выходной ток — 2 А;
  • Максимальное входное напряжение — 15 В;
  • Разность напряжения вход-выход — 2,5 В;
  • Мощность рассеивания (без теплоотвода) — 1,5 Вт;
  • Мощность рассеивания (с теплоотводом) — 10 Вт;
  • Точность выходного напряжения — ±0,1 В;
  • Диапазон рабочих температур — -45…+70 °C;

Модификации стабилизатора: КР142ЕН5Б, КР142ЕН5В, КР142ЕН5Г

Удивительно, но последняя буква в обозначении стабилизатора напряжения КР142ЕН5 определяет не только второстепенные параметра, но такой важный параметр как напряжение стабилизации: ЕН5Б и ЕН5Г стабилизируют на уровне 6В! В то время как ЕН5А и ЕН5B – 5В. Отличия ЕН5В и ЕН5Г от ЕН5А и ЕН5Б в худшей стабильности поддержания выходного напряжения: ±4% против ±2% .

Аналоги

Прототипом для отечественной разработки КР142ЕН5А был стабилизатор А7805Т фирмы «Fairchild Semiconductor». И конечно выпускалось большое количество аналогичных стабилизаторов другими фирмами. В обозначении обычно присутствует код 7805,перед ним может быть буквенное обозначение характеризующее изготовителя.

Представляет собой 3-х контактный стабилизатор, имеющий на выходе постоянное и фиксированное напряжение в 5 вольт.

Область применения – в качестве источника питания для измерительной техники, логических систем, приборов высококачественного воспроизведения и прочих радио-электронных устройств. При необходимости стабилизатор КР142ЕН5А можно заменить аналогом — другим .

Основные характеристики КР142ЕН5А

  • Выходное напряжение: 5В
  • Выходной ток: 2 А
  • Максимальное входное напряжение: 15 В
  • Разность напряжения вход-выход: 2,5 В
  • Мощность рассеивания (с радиатором): 10 Вт
  • Точность выходного напряжения: 0,05 В

Максимальные значения работы КР142ЕН5А:

  • Рассеиваемая мощность: внутренне ограничена
  • Температур хранения: -55 … +150С
  • Диапазон (рабочий) температур кристалла: -45 … +125С

Особенности стабилизатора КР142ЕН5А:

  • Коррекция участка безопасной работы выходного транзистора
  • Внутренняя защита от перегрева кристалла
  • Внутренний ограничитель тока короткого замыкания

Типовая схема включения КР142ЕН5А

Конечно же, главное предназначение КР142ЕН5А — источник постоянного и фиксированного напряжения 5 вольт, но, несмотря на это, данный вид стабилизатора может быть применен и как простой блок питания с функцией регулировки выходного напряжения в диапазоне 5,6…13 вольт. Этого можно добиться путем добавления нескольких внешних компонентов.

Выпрямленное и нестабилизированное напряжение +15 вольт с диодного моста поступает на вход (1) стабилизатора КР142ЕН5А. На управляющий вывод (2) поступает напряжение с выхода (3) стабилизатора через транзистор VT1. Величина этого напряжения выставляется переменным резистором R2. Положение движка резистора в верхнем положении определяет минимальное значение напряжение (5,6В) на выходе регулируемого блока питания

Минимальное выходное напряжение 5,6 В формируется из стандартного выходного напряжения стабилизатора (5В) и напряжения между эмиттером и коллектором (0,6В) открытого транзистора VT1.

Емкость С2 сглаживает пульсации, а емкость С1 защищает от вероятного ВЧ возбуждения микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора может доходить до 2 А. Для нормальной работы стабилизатора его необходимо разместить на радиаторе.

Схема устройства

Схема, изображенная на рисунке 1, представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения и позволяет получить выходное напряжение в пределах 1.25 — 30 вольт. Это позволяет использовать данный стабилизатор для питания пейджеров с 1.5 вольтовым питанием (например Ultra Page UP-10 и т.п.), так и для питания 3-х вольтовых устройств. В моем случае она используется для питания пейджера «Moongose PS-3050», то есть выходное напряжение установлено в 3 вольта.

Работа схемы

При помощи переменного резистора R2 можно установить необходимое выходное напряжение. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле Uвых=1.25(1 + R2/R1) .
В качестве регулятора напряжения используется микросхема SD 1083/1084 . Без всяких изменений можно использовать российские аналоги этих микросхем 142 КРЕН22А/142 КРЕН22 . Они различаются только выходным током и в нашем случае это несущественно. На микросхему необходимо установить небольшой радиатор, так как при низком выходном напряжении регулятор работает в токовом режиме и существенно нагревается даже на «холостом» ходу.

Монтаж устройства

Устройство собрано на печатной плате размером 20х40мм. Так как схема очень простая рисунок печатной платы не привожу. Можно собрать и без платы с помощью навесного монтажа.
Собранная плата помещается а отдельную коробочку или монтируется непосредственно в корпусе блока питания. Я разместил свою в корпусе AC-DC адаптера на 12 вольт для радиотелефонов.

Примечание.

Необходимо сначала установить рабочее напряжение на выходе стабилизатора (при помощи резистора R2) и лишь, затем подключать нагрузку.

Другие схемы стабилизаторов.

Переключаемый стабилизатор на 1,5/3 вольта на микросхеме LM317LZ

Это одна из самых простых схем, которую можно собрать на доступной микросхеме LM317LZ . Путем подключения/отключения резистора в цепи обратной связи мы получаем на выходе два разных напряжения. При этом, ток нагрузки может достигать 100 мА.

Только обратите внимание на распиновку микросхемы LM317LZ. Она немного отличается от привычных стабилизаторов.

Простой стабилизатор на микросхеме AMS1117

Простой стабилизатор на различные фиксированные напряжения (от 1,5 до 5 вольт) и ток до 1А. можно собрать на микросхеме AMS1117 -X.X (CX1117-X.X) (где X.X — выходное напряжение). Есть экземпляры микросхем на следующие напряжения: 1.5, 1.8, 2.5, 2.85, 3.3, 5.0 вольт. Также есть микросхемы с регулируемым выходом с обозначением ADJ. Этих микросхем очень много на старых компьютерных платах. Одним из достоинств этого стабилизатора является низкое падение напряжения — всего 1,2 вольта и небольшой размер стабилизатора адаптированный под СМД-монтаж.

Для его работы требуется всего пара конденсаторов. Для эффективного отвода тепла при значительных нагрузках необходимо предусмотреть теплоотводную площадку в районе вывода Vout. Этот стабилизатор также доступен в корпусе TO-252.

Зачастую радиолюбители сталкиваются с проблемой получить стабилизированный блок питания с большим током. Но простейшие кренки не выдерживают такие токи. Я предлагаю схему, которая может пропускать через себя ток до 7.5 Ампер при напряжении 12В ± 0.1В. Устройство состоит из силового трансформатора, диодного моста (не менее 10 Ампер), двух конденсаторов для подавления пульсаций, транзистора КТ818Г, микросхемы стабилизации КРЕН8А, резистора 43 Ома.

Работа устройства:
При работе устройства без нагрузки, ток протекает через диодный мост, конденсаторы, и микросхему стабилизации. На выходе мы получим 12В. При нагрузке схемы, например усилителем низкой частоты открывается транзистор кт818г, и вся нагрузка протекает по нему, минуя микросхему стабилизации. Таким образом микросхема стабилизации выполняет только функцию стабилизации.

Микросхему стабилизации и транзистор обязательно нужно закрепить на радиаторы, причем на два разных, либо на один, но тогда их придется изолировать.

В схеме используются радиодетали:
Прежде всего понадобится силовой трансформатор
Диодный мост (от 8А - 10А) (не менее - более можно)
Электролитические конденсаторы: 100 мкФ* 35В, 1000 мкФ * 16В.
Резистор 43 Ома (0,5Вт) не менее – больше можно
Транзистор КТ818Г
Микросхема стабилизации КРЕН8А
Стоимость около 100 руб. (без трансформатора)

В схеме детали можно заменить аналогами.
Еще радиаторы могут немного греться – это приемлемо.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Линейный регулятор

UA7808

1 КРЕН8А В блокнот
VD1 Диодный мост 8-10А 1 Не менее 8А В блокнот
VT1 Биполярный транзистор

КТ818Г

1 В блокнот
R1 Резистор

43 Ом

1 0.5 Ватт В блокнот
С1 100мкФ 35В 1 В блокнот
С2 Электролитический конденсатор 1000мкФ 16В 1 В блокнот
S1 Переключатель 1 В блокнот
Р Разъем 1