Стабілізатор напруги є важливою ланкою в будь-якому джерелі живлення. Від стійкості та стабільності живлячої напруги багато в чому залежить надійність роботи і довговічність всього пристрої.

Для живлення МК зазвичай застосовують стабілізатори двох видів: параметричні на стабілітронах та компенсаційні на інтегральних мікросхемах. Численні різновиди транзисторних стабілізаторів напруги, які публікувалися в 1980-х роках, зараз вже не актуальні. Причина банальна – якщо потрібно максимально дешевий виріб, то ставлять стабілітрон, а якщо потрібен високий коефіцієнт стабілізації і захист від перевантажень, то ставлять малогабаритну інтегральну мікросхему.

Незважаючи на простоту параметричних стабілізаторів напруги, саме вони добре відводять зайвий струм, що потрапляє в ланцюг живлення через вхідні діоди в стандартних схемах захисту ліній портів МК (наприклад, Рис. ЗЛО, б).

Слід враховувати, що низьковольтні стабілітрони загального застосування мають «тестований» ряд напруг – 3.0; 3.3; 3.6; 3.9, 4.3, 4.7; 5.1; 5.6; 6.2; 7.5; 8.2; 9.1; 12 В при точності ± 5 або ± 10%. Мінімальний струм стабілізації згідно даташітам може становити 1; 3; 5 мА. Потужність розсіювання стабілітронів буває 0.5; 1; 3; 5 Вт, що залежить від їх габаритних розмірів і матеріалу корпусу (метал або пластмаса). У поверхнево монтуються стабілітронів в SMD-корпусі потужність розсіювання становить 0.25 і 0.5 Вт

Параметричні стабілізатори позитивного напруги виконуються за схемами, наведеними на Рис. 6.5, а … тобто Їх ядром служать двох-або трехвиво-дние стабілітрони, іноді доповнені транзисторними підсилювачами струму.

   

Рис. 6.5. Схеми параметричних стабілізаторів напруги (початок):

а) стандартний стабілізатор напруги з баластними резистором R1 і стабілітроном VDI. Конденсатори C1 … СЗ знижують мережеві пульсації і ВЧ-перешкоди. Діод VD2 зменшує вихідна напруга до необхідних +4.9 … +5 В. Опір резистора R1 повинно бути таким, щоб струм через стабілітрон VD1 знаходився в межах ^ ctmin-‘- ^ сгмах, ю НД ^ м діа “пазона вхідних напруг, температур і струмів навантаження;

б) світлодіод HL1 одночасно є індикатором наявності живлення і частиною стабілізатора напруги. По яскравості його світіння можна приблизно судити про струмі навантаження. Важливо, щоб струм через індикатор HL1 завжди був менше 20 мА, інакше слід збільшити опір резистора R1 або поставити паралельно світлодіоду резистивний шунт;

   

Рис. 6.5. Схеми параметричних стабілізаторів напруги (закінчення):

в) підвищення коефіцієнта стабілізації за рахунок генератора струму на польовому транзисторі VT1. Транзистор VT2 збільшує віддається в навантаження потужність. Вихідна напруга +5 В менше напруги стабілізації VD1 на 0.6 … 0.7 В через падіння напруги між базою і емітером транзистора VT2.

г) базова схема включення трехвиводного стабілітрона VDI. Його достоїнства – підвищений до 800 … 1000 коефіцієнт стабілізації і широкий діапазон струму навантаження 1 … 100 мА. При повному замиканні резистора R2 вихідна напруга дорівнює внутрішньому опорного напруги стабілітрона VD1 (2.5 В). Заміна VD1 – будь трехвиводной стабілітрон із серії «431» різних фірм-виробників;

д) стабілізатор напруги з транзисторним підсилювачем струму. Вихідна напруга визначається за формулою = 1-25 – (1 + R2, [кОм] / (R2 2 [кОм] + /? 3 [кОм])) + 0.7, де R2, (R2 2) – це опір між верхнім і середнім (нижнім і середнім) відводами резистора R2 після регулювання. Число «0.7» означает.напряженіе Ub7) транзистора VTI в вольтах. Число «1.25» означає внутрішнє опорне напруга стабілітрона VD1 в вольтах. В якості заміни підійдуть будь трехвиводние стабілітрони з серії «1431». Також можна використовувати стабілітрони з опорним напругою 2.5 В з серії «431», замінивши число «1.25» числом «2.5» в розрахунковій формулі для ішх;

е) потужний «паралельний» стабілізатор напруги з баластними резистором R1 і шунтувальним транзистором VT1. Вихідна напруга встановлюється резистором R2.

   
Джерело:
Рюмік С.М. 1000 і одна мікроконтролерних схема.