Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142
В настоящее время множество домашних устройств требуют подключения напряжения стабильной величины на 3 вольта, и нагрузочный ток 0,5 ампер. К ним могут относиться:
- Плееры.
- Фотоаппараты.
- Телефоны.
- Видеорегистраторы.
- Навигаторы.
Эти устройства объединены видом источника питания в виде аккумулятора или батареек на 3 вольта.
Как создать питание от бытовой сети дома, не тратя деньги на аккумуляторы или батарейки? Для этих целей не нужно проектировать многоэлементный блок питания, так как в продаже имеются специальные микросхемы в виде стабилизаторов на низкие напряжения.
Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
Микросхемы серии 142 завоевали популярность из-за простоты получения стабильного напряжения – несложная обвязка, отсутствие регулировок и настроек. Достаточно подать питание на вход, и получить стабилизированное напряжение на выходе. Наибольшую известность и распространение получили нерегулируемые интегральные стабилизаторы в корпусах ТО-220 на напряжение до 15 вольт:
- КР142ЕН5А, В – 5 вольт;
- КР142ЕН5Б, Г – 6 вольт;
- КР142ЕН8А, Г – 9 вольт;
- КР142ЕН8Б, Д – 12 вольт;
- КР142 ЕН8В, Е – 15 вольт;
- КР142 ЕН8Ж, И – 12,8 вольт.
В случаях, когда надо получить более высокое стабильное напряжение, применяются приборы:
Читайте также: Сила тока в проводнике и средах для новичков и не только
- КР142ЕН9А – 20 вольт;
- КР42ЕН9Б – 24 вольта;
- КР142ЕН9В – 27 вольт.
Эти микросхемы также выпускаются в планарном исполнении с несколько отличающимися электрическими характеристиками.
Серия 142 включает в себя и другие интегральные стабилизаторы. К микросхемам с регулируемым выходным напряжением относятся:
- КР142ЕН1А, Б – с пределами регулирования от 3 до 12 вольт;
- КР142ЕН2Б – с пределами 12…30 вольт.
Эти приборы выпускаются в корпусах с 14 выводами. Также в эту категорию входят трехвыводные стабилизаторы с одинаковым выходным диапазоном 1,2 – 37 вольт:
- КР142ЕН12 положительной полярности;
- КР142ЕН18 отрицательной полярности.
В серию входит микросхема КР142ЕН6 – двуполярный стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения от 5 до 15 вольт, а также включение в качестве нерегулируемого источника ±15 вольт.
Все элементы серии имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. А переполюсовку по входу и подачу внешнего напряжения на выход они не любят – время жизни в таких случаях исчисляется секундами.
142ЕН1, 142ЕН2, 142ЕН3, 142ЕН4
Требуемое выходное напряжение устанавливают переменным резистором R2.
Пиковое значение тока через батарею GB1 зависит от сопротивления резистора R3 при указанном на схеме сопротивлении 1 Ом — 0,6 А. Появилась возможность снабдить каждую плату сложного устройства собственным стабилизатором напряжения СН , а значит, использовать для его питания общий нестабилизированный источник.
В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2. Обычно входной конденсатор не нужен, если корпус стабилизатора находится в пределах 15 см от входной фильтрирующей емкости,в противном случае он необходим.
Если исходить из того, что напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и прямое напряжение диода VD1 примерно одинаковы, то распределение тока между микросхемой DA1 и регулирующим транзистором зависит от отношения значений сопротивления резисторов R2 и R1. Благодаря большому входному сопротивлению ОУ становится возможным увеличить сопротивление делителя R1R2 в десятки раз по сравнению с СН с типовым включением микросхемы DA1 и, тем самым, значительно уменьшить потребляемый им ток.
При эксплуатации устройства с током в нагрузке менее 0. Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы можно выполнить по схеме, изображенной на рис. По мере увеличения выходного тока это падение напряжения возрастает, и когда оно достигает 0, В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2.
Другие темы
Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен. СН со ступенчатым включением. СН, защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. При этом микросхема поддерживает выходное напряжение на уровне, определяемом ее типом: при увеличении напряжения ее регулирующий элемент закрывается, снижая тем самым протекающий через нее ток, и падение напряжения на цепи R2VD2 уменьшается.
В дополнение может быть добавлен выходной конденсатор для сглаживания переходных процессов. Вашему вниманию предлагается несколько необычный способ получения стабильных значений напряжений, 3-выводные стабилизаторы для которых либо не существуют в природе, либо еще мало распространены. В литературе предлагается немало способов, как найти выход из данной ситуации. Позади указанных в таблице обозначений также могут быть буквы и цифры, указывающие на те или иные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы. Общее число элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне.
Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен. Последние сообщения. Если же это напряжение, наоборот, возрастает, процесс протекает в противоположном направлении и равенство выходных напряжений также восстанавливается. Проверенный стабилизатор 12 вольт за 10 рублей для LED/светодиодов и ДХО
Модификации микросхемы
Модификации микросхем, входящих в серию, отличаются корпусом. Большинство однополярных нерегулируемых стабилизаторов выполнено в «транзисторном» корпусе TO-220. Он имеет три вывода, этого хватает не во всех случаях. Поэтому часть микросхем выпускались в многовыводных корпусах:
- DIP-14;
- 4-2 – то же самое, но в керамической оболочке;
- 16-15.01 – планарный корпус для монтажа на поверхность (SMD).
В таких исполнениях выпускаются, в основном, регулируемые и двуполярные стабилизаторы.
Читайте также: 10000 вольт через человека. История выживания с фото
Основные технические характеристики
Кроме выходного напряжения, для стабилизатора важен ток, который он может обеспечить под нагрузкой.
| Тип микросхемы | Номинальный ток, А |
| К(Р)142ЕН1(2) | 0,15 |
| К142ЕН5А, 142ЕН5А | 3 |
| КР142ЕН5А | 2 |
| К142ЕН5Б, 142ЕН5Б | 3 |
| КР142ЕН5А | 2 |
| К142ЕН5В, 142ЕН5В, КР142ЕН5В | 2 |
| К142ЕН5Г, 142ЕН5Г, КР142ЕН5Г | 2 |
| К142ЕН8А, 142ЕН8А, КР142ЕН8А | 1,5 |
| К142ЕН8Б, 142ЕН8Б, КР142ЕН8Б | 1,5 |
| К142ЕН8В, 142ЕН8В, КР142ЕН8В | 1,5 |
| КР142ЕН8Г | 1 |
| КР142ЕН8Д | 1 |
| КР142ЕН8Е | 1 |
| КР142ЕН8Ж | 1,5 |
| КР142ЕН8И | 1 |
| К142ЕН9А, 142ЕН9А | 1,5 |
| К142ЕН9Б, 142ЕН9Б | 1,5 |
| К142ЕН9В, 142ЕН9В | 1,5 |
| КР142ЕН18 | 1,5 |
| КР142ЕН12 | 1,5 |
Этих данных достаточно для предварительного решения о возможности применения того или иного стабилизатора. Если нужны дополнительные характеристики, их можно найти в справочниках или в интернете.
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.
Стабилизатор на 3 вольта на микросхеме SD1083
Назначение выводов и принцип работы
По принципу работы все микросхемы серии относятся к линейным регуляторам. Это означает, что входное напряжение распределяется между регулирующим элементом (транзистором) стабилизатора и нагрузкой так, что на нагрузке падает напряжение, которое задается внутренними элементами микросхемы или внешними цепями.
Если входное напряжение увеличивается, транзистор прикрывается, если уменьшается – приоткрывается таким образом, чтобы на выходе напряжение оставалось постоянным. При изменении тока нагрузки стабилизатор отрабатывает так же, поддерживая неизменным напряжение нагрузки.
У этой схемы есть недостатки:
- Через регулирующий элемент постоянно протекает ток нагрузки, поэтому на нём постоянно рассеивается мощность P=Uрегулятора⋅Iнагрузки. Эта мощность расходуется впустую, и ограничивает КПД системы – он не может быть выше Uнагрузки/ Uрегулятора.
- Напряжение на входе должно превышать напряжение стабилизации.
Но простота применения, дешевизна прибора перевешивают недостатки, и в диапазоне рабочих токов до 3 А (и даже выше) что-то более сложное применять бессмысленно.
У регуляторов напряжения с фиксированным напряжением, а также у регулируемых стабилизаторов новых разработок (К142ЕН12, К142ЕН18) в трех- и четырехвыводном исполнении выводы обозначаются цифрами 17,8,2. Такое нелогичное сочетание выбрано, очевидно, для соответствия выводов с микросхемами в корпусах DIP. На самом деле такая «дремучая» маркировка сохранилась только в технической документации, а на схемах пользуются обозначениями выводов, соответствующим зарубежным аналогам.
Поделки своими руками для автолюбителей
Напряжение бортовой сети большинства грузовых автомобилей 24 В; таково и номинальное напряжение аккумуляторных батарей. А большинство выпускаемых приборов-помощников, предназначенных для применения в автомобилях
(электрические кофеварки, нагреватели, телевизоры, магнитолы, СD-проигрыватели и др.), рассчитаны на напряжение питания 12 В ±20%. Для их питания используют преобразователи 24–12 В. Случается, что фирменные преобразователи напряжения не выдерживают перегрузки (особенно если в качестве потребителей используются одновременно несколько устройств).
Замена стабилизатора (как и ремонт руками квалифицированного профессионала) стоит ощутимых денег. И когда мне приходилось ремонтировать блоки преобразователей 24–12 В, устраняя одну и ту же неисправность, я установил в «фирменный» корпус небольшую схему, которая с тех пор работает безотказно.
На рис. 2.8 показана электрическая схема простого преобразователя-стабилизатора постоянного напряжения 24–12 В на микросхеме КР1180ЕН12В.
Читайте также: Выбор плёночных конденсаторов для применения в Hi-Fi- и High-End-аудиотехнике. Часть 2. Основные характеристики конденсаторов
Рис. 2.8. Электрическая схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1180ЕН12В
Микросхема КР1180ЕН12В представляет собой стабилизатор напряжения с фиксированным положительным выходным напряжением 12 В, имеет защиту от короткого замыкания и температурного перегрева. Микросхема D1 выдает фиксированное напряжение на выходе +12 В с максимально допустимым током нагрузки 2,2 А.
Особенность микросхемы КР1180ЕН12В в сравнении с близкими аналогами (по электрическим характеристикам) такова: максимальная рассеиваемая мощность Ptot (max) 15 Вт, а максимально допустимое входное напряжение 35 В. Реализованная в корпусе типа КТ-28-2, микросхема-стабилизатор имеет и большой запас по максимальной температурной устойчивости – темпеpатуpе пеpехода Тпер < 150 °C, что позволяет применять ее в различных конструкциях.
Хотя здесь же надо учитывать и то, что допустимая температура корпуса прибора КР1180ЕН12В Ткорп должна находиться в диапазоне –45…+70 °С. Для полного исключения возможного теплового «пробоя», что может стать актуальным при длительной эксплуатации устройства, микросхему и транзистор VT1 необходимо установить на разные изолированные от «массы» автомобиля радиаторы.
Погрешность выходного напряжения (в зависимости от колебаний входного напряжения и тока нагрузки, при соблюдении рекомендованного производителем диапазона рабочих температур) невелика и составляет у КР1180ЕН12А 2%, у КР1180ЕН12 (Б и В) – 4%, что можно считать хорошим результатом, если рассматривать его применительно к коэффициенту стабилизации всего устройства в зависимости от внешних условий воздействия.
Все эти основания и дали импульс к идее применения этой микросхемы в устройстве, схема которого представлена на рис. 2.8. Зарубежные аналоги микросхем серии КР1180ЕН12: А – 7812AC, Б – 7812C, В – 7812B. Резистор R1 в схеме на рис. 2.8 – с мощностью рассеяния 0,5 Вт. На рис. 2.9 представлен вариант преобразователя напряжения с использованием микросхемы – стабилизатора КРЕН8Б. Такой вариант не менее надежен и универсален.
Рис. 2.9. Электрическая схема стабилизатора напряжения в бортовой сети 12 В
Микросхему также необходимо установить на радиатор. КРЕН8Б в соответствии с электрическими характеристиками обеспечивает максимальный ток нагрузки в 1,5 А и имеет защиту от короткого замыкания на выходе. Однако в данной схеме она работает совместно с усилителем тока на КТ819БМ, поэтому максимальный ток нагрузки существенно выше того, что могла бы дать одна лишь микросхема.
Автовладельцам на практике хорошо известно, как важно обеспечить работу CD-проигрывателя без помех; и в этом помогает устройство, схема которого представлена на рис. 2.9. Помехи, воздействующие на находящихся в автомашине людей, можно условно разделить на две категории:
• помехи по питанию (НЧ-помехи);
• помехи по ВЧ (высокой частоте).
Помехи по ВЧ можно устранить применением качественной антенны и (или) применением тюнера с избирательным высокочастотным трактом. Помехи «по питанию» на моей практике устраняются применением низкочастотных фильтров и рекомендуемого на рис. 2.9 стабилизатора, специально разработанного и практически опробованного для этих целей.
Результаты применения этого электронного устройства таковы, что показанный на электрической схеме стабилизатор задерживает помехи по НЧ, создаваемые работой двигателя автомобиля во всех его режимах, а также дополнительным электрооборудованием. Штатный вентилятор печки и (или) дополнительный вентилятор для охлаждения салона, питающийся от разъема прикуривателя, до применения этой схемы создавали заметные помехи по низкой частоте (фон), воспринимаемые через акустическую систему CD-проигрывателя. Устройство локализует помехи от кондиционера салона и (или) вентилятора охлаждения радиатора автомобиля.
О деталях и монтаже Конденсаторы С1–С4, подключенные параллельно диодам выпрямительного моста, и конденсатор С3 на выходе устройства отсекают «фоновые» помехи при работе мощных потребителей в бортовой сети. Конденсаторы С2, С4 фильтруют питание, исключая всплески и кратковременные падения напряжения.
Транзистор VT1 управляется микросхемой-стабилизатором КР142ЕН8Б (усиливает ток) и обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 12 В ± 5%. Транзистор VT1 необходимо установить на теплоотвод и заменить на КТ815, К817А–К817В. В таком варианте выходной ток несколько сократится. Транзистор VT1, «раскаченный» микросхемой-стабилизатором, способен выдавать ток в несколько ампер (на практике устройство испытано с нагрузкой с током 3,3 А).
Это следует учитывать при выборе режимов работы стабилизатора. Устройство прошло испытание в качестве адаптера по питанию CD-проигрывателей фирм Panasonic и Kenwood. Как базовую схему адаптер можно использовать в широком спектре других задач, стоящих перед радиолюбителем. Устройство может быть использовано для подзарядки аккумуляторных батарей портативной электронной и бытовой техники, в том числе мобильных телефонов.
Отличительные особенности предложенной схемы (рис. 2.9) – также в том, что при подаче «повышенного» постоянного напряжения питания на вход микросхема D1 способна выдавать стабилизированное регулируемое выходное напряжение 12 В. На рис. 2.10 представлен вариант электрической схемы с использованием микросхемы-стабилизатора КР142ЕН12А, позволяющий в широких пределах регулировать выходное напряжение.
Рис. 2.10. Электрическая схема стабилизатора с регулировкой выходного напряжения
Эта схема испытана в регулируемом стабилизаторе, источник питания которого – все та же аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 24 В, взятая от грузового автомобиля Volvo FL6. Иллюстрированное на рис. 2.10 включение микросхемы КР142ЕН12А позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,2–21 В. Микросхему необходимо установить на теплоотвод. Устройство имеет защиту от короткого замыкания на выходе.
Его можно применять не только в автомобиле, но и в других радиолюбительских конструкциях. Так, при подаче постоянного напряжения на вход в пределах 36…40 В устройство способно выдавать стабилизированное выходное напряжение от 1,2 В до 37 В соответственно при токе нагрузки до 1 А. Когда потребуется установить на стабилизаторе фиксированное выходное напряжение, к примеру 12 В, регулировкой переменного резистора сопротивлением 5,6 кОм добиваются требуемого выходного напряжения, затем сопротивление резистора (выпаяв один вывод) измеряют омметром, и переменный резистор заменяют постоянным.
После ознакомления с этим разделом любой водитель, имеющий даже небольшие практические познания в электронике (но умеющий применять паяльник по назначению), может самостоятельно собрать схему преобразователя и снять для себя проблему надежности и ремонта этого электронного блока.
Автор; А.КАШКАРОВ, г.С.-Петербург.
Популярное;
- Понижающий модуль LM2596: характеристики и установки
- Простой лабораторный блок питания из старого компьютерного блока питания.
- Гаражный блок питания для ремонтных работ
- Преобразователь напряжения +U в -U на микросхеме CD4049, схема.
- Простой регулятор напряжения на LM317, схема
- Универсальный источник питания 0-30 В с регулировкой тока от 0-3 А
- Повышающий преобразователь, схема своими руками
- Зарядное устройство из эконом лампы
Пример типовой схемы подключения
Для всех нерегулируемых однополярных стабилизаторов типовая схема одинакова:
Читайте также: Принцип работы диода Шоттки, что такое диод Шоттки
С1 должен иметь ёмкость от 0,33 мкФ, С2 – от 0,1. В качестве С1 может быть использован фильтрующий конденсатор выпрямителя, если проводники от него до входа стабилизатора имеют длину не более 70 мм.
Двуполярный стабилизатор К142ЕН6 обычно включается так:
Для микросхем К142ЕН12 и ЕН18 напряжение на выходе устанавливается резисторами R1 и R2.
Для К142ЕН1(2) типовая схема включения выглядит сложнее:
Кроме типовых схем включения интегральные для стабилизаторов серии 142 существуют и другие варианты, позволяющие расширить область применения микросхем.
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.
Какие существуют аналоги
Для некоторых приборов серии 142 существуют полные зарубежные аналоги:
| Микросхема К142 | Зарубежный аналог |
| КРЕН12 | LM317 |
| КРЕН18 | LM337 |
| КРЕН5А | (LM)7805C |
| КРЕН5Б | (LM)7805C |
| КРЕН8А | (LM)7806C |
| КРЕН8Б | (LM)7809C |
| КРЕН8В | (LM)78012C |
| КРЕН6 | (LM)78015C |
| КРЕН2Б | UA723C |
Полный аналог означает, что микросхемы совпадают по электрическим характеристикам, по корпусу и расположению выводов. Но существуют еще и функциональные аналоги, которые во многих случаях замещают проектную микросхему. Так, 142ЕН5А в планарном корпусе не является полным аналогом 7805, но по характеристикам ей соответствует. Поэтому, если есть возможность установить один корпус вместо другого, то такая замена не ухудшит качество работы всего устройства.
Другая ситуация – КРЕН8Г в «транзисторном» исполнении не считается аналогом 7809 из-за того, что имеет меньший ток стабилизации (1 ампер против 1,5). Если это не критично и фактический потребляемый ток по цепи питания меньше 1 А (с запасом), то смело можно менять LM7809 на КР142ЕН8Г. И в каждом конкретном случае всегда надо прибегать к помощи справочника – зачастую можно подобрать что-то похожее по функционалу.
Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142
КРЕН, «кренка» — бытовое название интегральных стабилизаторов напряжения серии 142. Размеры её корпуса не позволяют нанести полную маркировку серии (КР142ЕН5А и т.п.), поэтому разработчики ограничились кратким вариантом – КРЕН5А. «Кренки» получили широкое распространение как в промышленности, так и в любительской практике.
Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
Микросхемы серии 142 завоевали популярность из-за простоты получения стабильного напряжения – несложная обвязка, отсутствие регулировок и настроек. Достаточно подать питание на вход, и получить стабилизированное напряжение на выходе. Наибольшую известность и распространение получили нерегулируемые интегральные стабилизаторы в корпусах ТО-220 на напряжение до 15 вольт:
- КР142ЕН5А, В – 5 вольт;
- КР142ЕН5Б, Г – 6 вольт;
- КР142ЕН8А, Г – 9 вольт;
- КР142ЕН8Б, Д – 12 вольт;
- КР142 ЕН8В, Е – 15 вольт;
- КР142 ЕН8Ж, И – 12,8 вольт.
В случаях, когда надо получить более высокое стабильное напряжение, применяются приборы:
- КР142ЕН9А – 20 вольт;
- КР42ЕН9Б – 24 вольта;
- КР142ЕН9В – 27 вольт.
Эти микросхемы также выпускаются в планарном исполнении с несколько отличающимися электрическими характеристиками.
Серия 142 включает в себя и другие интегральные стабилизаторы. К микросхемам с регулируемым выходным напряжением относятся:
- КР142ЕН1А, Б – с пределами регулирования от 3 до 12 вольт;
- КР142ЕН2Б – с пределами 12…30 вольт.
Эти приборы выпускаются в корпусах с 14 выводами. Также в эту категорию входят трехвыводные стабилизаторы с одинаковым выходным диапазоном 1,2 – 37 вольт:
- КР142ЕН12 положительной полярности;
- КР142ЕН18 отрицательной полярности.
В серию входит микросхема КР142ЕН6 – двуполярный стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения от 5 до 15 вольт, а также включение в качестве нерегулируемого источника ±15 вольт.
Все элементы серии имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. А переполюсовку по входу и подачу внешнего напряжения на выход они не любят – время жизни в таких случаях исчисляется секундами.
Читайте также: Что такое гетеродин простыми словами и где применяется
Модификации микросхемы
Модификации микросхем, входящих в серию, отличаются корпусом. Большинство однополярных нерегулируемых стабилизаторов выполнено в «транзисторном» корпусе TO-220. Он имеет три вывода, этого хватает не во всех случаях. Поэтому часть микросхем выпускались в многовыводных корпусах:
- DIP-14;
- 4-2 – то же самое, но в керамической оболочке;
- 16-15.01 – планарный корпус для монтажа на поверхность (SMD).
В таких исполнениях выпускаются, в основном, регулируемые и двуполярные стабилизаторы.
Основные технические характеристики
Кроме выходного напряжения, для стабилизатора важен ток, который он может обеспечить под нагрузкой.
| Тип микросхемы | Номинальный ток, А |
|---|---|
| К(Р)142ЕН1(2) | 0,15 |
| К142ЕН5А, 142ЕН5А | 3 |
| КР142ЕН5А | 2 |
| К142ЕН5Б, 142ЕН5Б | 3 |
| КР142ЕН5А | 2 |
| К142ЕН5В, 142ЕН5В, КР142ЕН5В | 2 |
| К142ЕН5Г, 142ЕН5Г, КР142ЕН5Г | 2 |
| К142ЕН8А, 142ЕН8А, КР142ЕН8А | 1,5 |
| К142ЕН8Б, 142ЕН8Б, КР142ЕН8Б | 1,5 |
| К142ЕН8В, 142ЕН8В, КР142ЕН8В | 1,5 |
| КР142ЕН8Г | 1 |
| КР142ЕН8Д | 1 |
| КР142ЕН8Е | 1 |
| КР142ЕН8Ж | 1,5 |
| КР142ЕН8И | 1 |
| К142ЕН9А, 142ЕН9А | 1,5 |
| К142ЕН9Б, 142ЕН9Б | 1,5 |
| К142ЕН9В, 142ЕН9В | 1,5 |
| КР142ЕН18 | 1,5 |
| КР142ЕН12 | 1,5 |
Этих данных достаточно для предварительного решения о возможности применения того или иного стабилизатора. Если нужны дополнительные характеристики, их можно найти в справочниках или в интернете.
Назначение выводов и принцип работы
По принципу работы все микросхемы серии относятся к линейным регуляторам. Это означает, что входное напряжение распределяется между регулирующим элементом (транзистором) стабилизатора и нагрузкой так, что на нагрузке падает напряжение, которое задается внутренними элементами микросхемы или внешними цепями.
Если входное напряжение увеличивается, транзистор прикрывается, если уменьшается – приоткрывается таким образом, чтобы на выходе напряжение оставалось постоянным. При изменении тока нагрузки стабилизатор отрабатывает так же, поддерживая неизменным напряжение нагрузки.
У этой схемы есть недостатки:
- Через регулирующий элемент постоянно протекает ток нагрузки, поэтому на нём постоянно рассеивается мощность P=Uрегулятора⋅Iнагрузки. Эта мощность расходуется впустую, и ограничивает КПД системы – он не может быть выше Uнагрузки/ Uрегулятора.
- Напряжение на входе должно превышать напряжение стабилизации.
Но простота применения, дешевизна прибора перевешивают недостатки, и в диапазоне рабочих токов до 3 А (и даже выше) что-то более сложное применять бессмысленно.
У регуляторов напряжения с фиксированным напряжением, а также у регулируемых стабилизаторов новых разработок (К142ЕН12, К142ЕН18) в трех- и четырехвыводном исполнении выводы обозначаются цифрами 17,8,2. Такое нелогичное сочетание выбрано, очевидно, для соответствия выводов с микросхемами в корпусах DIP. На самом деле такая «дремучая» маркировка сохранилась только в технической документации, а на схемах пользуются обозначениями выводов, соответствующим зарубежным аналогам.
Читайте также: Расшифровка цифровой и буквенной маркировки SMD резисторов
| Обозначение по технической документации | Обозначение на схемах | Назначение вывода | ||
|---|---|---|---|---|
| Стабилизатор с фиксированным напряжением | Стабилизатор с регулируемым напряжением | Стабилизатор с фиксированным напряжением | Стабилизатор с регулируемым напряжением | |
| 17 | In | Вход | ||
| 8 | GND | ADJ | Общий провод | Опорное напряжение |
| 2 | Out | Выход | ||
Микросхемы старой разработки К142ЕН1(2) в 16-выводных планарных корпусах имеют следующее назначение выводов:
| Назначение | Номер вывода | Номер вывода | Назначение |
|---|---|---|---|
| Не используется | 1 | 16 | Вход 2 |
| Фильтр шума | 2 | 15 | Не используется |
| Не используется | 3 | 14 | Выход |
| Вход | 4 | 13 | Выход |
| Не используется | 5 | 12 | Регулировка напряжения |
| Опорное напряжение | 6 | 11 | Токовая защита |
| Не используется | 7 | 10 | Токовая защита |
| Общий | 8 | 9 | Выключение |
Недостатком планарного исполнения служит большое количество излишних выводов прибора.
Стабилизаторы КР142ЕН1(2) в корпусах DIP14 имеют другое назначение выводов.
| Назначение | Номер вывода | Номер вывода | Назначение |
|---|---|---|---|
| Токовая защита | 1 | 14 | Выключение |
| Токовая защита | 2 | 13 | Цепи коррекции |
| Обратная связь | 3 | 12 | Вход 1 |
| Вход | 4 | 11 | Вход 2 |
| Опорное напряжение | 5 | 10 | Выход 2 |
| Не используется | 6 | 9 | Не используется |
| Общий | 7 | 8 | Выход 1 |
У микросхем К142ЕН6 и КР142ЕН6, выпускаемых в разных вариантах корпуса с теплоотводом и однорядным расположением выводов, цоколёвка следующая:
| Номер вывода | Назначение |
|---|---|
| 1 | Вход сигнала регулировки обоих плеч |
| 2 | Выход «-» |
| 3 | Вход «-» |
| 4 | Общий |
| 5 | Коррекция «+» |
| 6 | Не используется |
| 7 | Выход «+» |
| 8 | Вход «+» |
| 9 | Коррекция «-» |
Пример типовой схемы подключения
Для всех нерегулируемых однополярных стабилизаторов типовая схема одинакова:
С1 должен иметь ёмкость от 0,33 мкФ, С2 – от 0,1. В качестве С1 может быть использован фильтрующий конденсатор выпрямителя, если проводники от него до входа стабилизатора имеют длину не более 70 мм.
Двуполярный стабилизатор К142ЕН6 обычно включается так:
Для микросхем К142ЕН12 и ЕН18 напряжение на выходе устанавливается резисторами R1 и R2.
Для К142ЕН1(2) типовая схема включения выглядит сложнее:
Кроме типовых схем включения интегральные для стабилизаторов серии 142 существуют и другие варианты, позволяющие расширить область применения микросхем.
Читайте также: Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Какие существуют аналоги
Для некоторых приборов серии 142 существуют полные зарубежные аналоги:
| Микросхема К142 | Зарубежный аналог |
|---|---|
| КРЕН12 | LM317 |
| КРЕН18 | LM337 |
| КРЕН5А | (LM)7805C |
| КРЕН5Б | (LM)7805C |
| КРЕН8А | (LM)7806C |
| КРЕН8Б | (LM)7809C |
| КРЕН8В | (LM)78012C |
| КРЕН6 | (LM)78015C |
| КРЕН2Б | UA723C |
Полный аналог означает, что микросхемы совпадают по электрическим характеристикам, по корпусу и расположению выводов. Но существуют еще и функциональные аналоги, которые во многих случаях замещают проектную микросхему. Так, 142ЕН5А в планарном корпусе не является полным аналогом 7805, но по характеристикам ей соответствует. Поэтому, если есть возможность установить один корпус вместо другого, то такая замена не ухудшит качество работы всего устройства.
Другая ситуация – КРЕН8Г в «транзисторном» исполнении не считается аналогом 7809 из-за того, что имеет меньший ток стабилизации (1 ампер против 1,5). Если это не критично и фактический потребляемый ток по цепи питания меньше 1 А (с запасом), то смело можно менять LM7809 на КР142ЕН8Г. И в каждом конкретном случае всегда надо прибегать к помощи справочника – зачастую можно подобрать что-то похожее по функционалу.
Как проверить работоспособность микросхем КРЕН
Микросхемы серии 142 имеют достаточно сложное устройство, поэтому мультиметром однозначно проверить её работоспособность невозможно. Единственный способ – собрать макет реального включения (на плате или навесным монтажом), который включает в себя, как минимум, входную и выходные ёмкости, подать на вход питание и проверить напряжение на выходе. Оно должно соответствовать паспортному.
Несмотря на доминирование на рынке микросхем зарубежного производства, приборы серии 142 удерживают свои позиции за счет качества изготовления и других потребительских свойств.
Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317
Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность
Назначение, характеристики и аналоги транзистора 13001
Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Режимы работы, описание характеристик и назначение выводов микросхемы NE555
Стабилизатор КРЕН8Б (КР142ЕН8Б) на 12 В
Характеристики стабилизатора КРЕН8Б (КР142ЕН8Б) практически ни в чём не уступают импортным аналогам микросхемам вроде 7812. Они оба предназначены для стабилизации постоянного напряжения с фиксированным выходом . С началом его использования появилась возможность оснащать все платы сложных устройств с основным нестабильным источником питания, собственными компактными схемами стабилизации на 12В.
Разработанный в начале 90-x гг, советский КРЕН8Б до сих пор применяется радиолюбителями в различных электронных приложениях, преимущественно в конструкциях источниках напряжения для небольших слаботочных систем. Наличие внутренней защиты от перегрева, короткого замыкания и разрядного тока конденсаторов, сделали его по настоящему не убиваемым.
Цоколевка
Внешний вид напоминает транзистор размещенный в стандартном корпусе ТО-220 (отечественный КТ-28-2). Вместе с тем, функционал и распиновка КРЕН8Б имеют совсем другое назначение. Если смотреть на лицевую часть пластиковой упаковки, то левая ножка является — «входом» (17), правая — «выход» (2), а «общий» (8) находится посередине.
Металлическая подложка корпуса ТО-220 имеет физическое соединение с общим выводом. Символы «8Б», в конце маркировке указывают на возможное напряжение стабилизации в районе 12 В (±3%). Не путайте с восьмивольтовым КР142ЕН8А, с которого получают 8 В (±3%).
Технические характеристики
В блоках питания от сети 220В линейный стабилизатор обычно устанавливается сразу после выпрямительного диодного моста, где выполняет свою основную роль источника вторичного электропитания (ИВЭП). Рекомендуемая производителями величина входного напряжения у КРЕН8Б находится в диапазоне 14,5 … 18 В. В любом случае, должно быть на 2,5-3 В больше от опорного.
Максимальные параметры
Изготовителями заявлены следующие максимальные параметры КР142ЕН8Б, при температуре корпуса (ТК) от -45 до +70 о С, если не указано иного:
- входное напряжение (при ТК от -45 до +100 о С) — до 30 В;
- мощность рассеивания – до 1,5 Вт; до 8 Вт (c теплоотводом);
- ток в нагрузке – до 1500 мА (c использованием теплоотвода).
Электрические параметры
Если ток в нагрузке будет более 100 мА, то рекомендуется применение теплоотвода. На практике его величина может достигать 900 мА, что на много меньше значения заявленного отдельными производителями в даташит, но вполне достаточного для большинства современных слаботочных систем. Сведения о электрических параметрах КРЕН8Б, при температуре окружающей среды +25 о С, представлены в таблице ниже.
Типовое включение
Устойчивая работа электронных приборов обеспечивается стабильностью поданного на них электропитания. Отсюда и возникает потребность в его выравнивании до необходимого уровня. Превышение или снижение питающих значений недопустимо, так как приводит к неисправности в работе оборудования. Самый очевидный способ — использовать популярную отечественную микросхему из серии КР142.
КР142ЕН8Б является одним из линейных стабилизаторов указанной серии. Его типовая схема подключения очень простая и подходит для всех КР142ЕН. Она включает в себя саму КРЕНку (еще одно неофициальное название 142ЕН8Б) и пару сглаживающих конденсаторов. В даташит рекомендовано применение небольших ёмкостей с величиной 0,33 и 1,0 мкФ. Обычно используют керамические или танталовые версии.
Если для проекта выбраны алюминиевые электролитические конденсаторы, то они должны быть не менее 10 мкФ. Их лучше подсоединять как можно ближе к выводам микросхемы. Многие радиолюбители делают это навесным монтажом, спаивая ножки радиоэлементов между собой.
Советуем Вам проверить информацию о содержании драгоценных металлов в КРЕН8Б, так как некоторые экземпляры могут иметь ценность даже после выхода из строя.
Примеры использования
Стоит отметить, что типовая схема включения КРЕН8Б не предназначена для регулировки напряжения, и только стабилизирует его на фиксированном уровне в 12В. Поэтому его называют нерегулируемым. На рисунке ниже представлен пример использования устройства для блока питания с фиксированным выходом.
Для повышения тока в нагрузке допускается параллельное включение нескольких микросхем. При этом, нигде не регламентируется их количество. Например, в конструкции мощного источника стабилизированного питания на 12 В и 5 А (автор Кашкаров А.П.), представленного на рисунке ниже, используется пять КРЕН8Б.
Аналоги
У КРЕН8Б есть полный импортный аналог lm7812 (Texas Instruments), прототипом считается ESG7812P (SGL). Кроме того, в настоящее время производятся много других зарубежных линейных стабилизаторов с идентичными характеристиками. Самыми известными и не менее популярными считаются l7812cv(STM) и KA7812 (Fairchild Semiconductor).
Проверка мультиметром
Очень часто возникает вопрос как проверить КРЕН8Б мультиметром? К сожалению обычным тестером полной проверки провести не получится. Можно конечно прозвонить устройство на наличие кроткого замыкания. Если КЗ нет, то должно быть все в порядке. Но, чтобы окончательно определить работоспособности данного стабилизатора, необходимо подключить его к 17…20 В и убедиться в том, что на выходе последнего образуется 12 В (±3%). Часто это делают с помощью двух последовательно соединенных «Крон» и без сглаживающих конденсаторов, которые используют при типовом включении.
Производители
Основными изготовителями рассмотренного устройства являются российское предприятие ЗАО «Группа Кремний Эл» и белорусский холдинг «Интеграл». Для скачивания даташит (на русском) пройдите по ссылке с наименованием организации.