Интегральные стабилизаторы напряжения

В источниках электропитания находят применение два вида интегральных стабилизаторов: гибридные интегральные стабилизаторы и полупроводниковые микросхемы стабилизаторов, которые принято называть просто интегральные стабилизаторы напряжения.

Гибридные интегральные стабилизаторы выполняются на бескорпусных интегральных микросхемах и полупроводниковых приборах, которые размещаются на диэлектрической подложке, на которой методом тонкопленочной или толстопленочной технологии наносятся резисторы, соединительные проводники. На диэлектрической подложке размещаются также входящие в стабилизатор дискретные компоненты - бескорпусные конденсаторы, переменные резисторы и др. Гибридные интегральные схемы выполняются в виде законченных устройств на фиксированные уровни выходных напряжений, например, 5, 6, 9, 12, 15В. Используя мощные бескорпусные транзистору и маломощную схему управления, выполненную по гибридно-пленочной технологии выполняются стабилизаторы на большие токи, например до 5А.

Электрические схемы гибридных стабилизаторов напряжения не отличаются от схем стабилизаторов на дискретных полупроводниковых приборах, а методы гибридно-пленочной технологии и идентичность процессов позволяют получать стабилизаторы с лучшими параметрами, чем полупроводниковые интегральные стабилизаторы на одном кристалле. Однако надежность гибридных стабилизаторов значительно ниже, а стоимость значительно выше, чем полупроводниковых интегральных стабилизаторов. Поэтому гибридные интегральные стабилизаторы находят ограниченное применение, в основном, в устройствах, которые изготавливаются малыми сериями или где требуются большие токи нагрузки.

Микросхемы полупроводниковых интегральных стабилизаторов напряжения имеют малую массу и габариты, высокую надежность, низкую цену, что обеспечивает им широкое применение. Промышленность выпускает два вида стабилизаторов: с регулируемым выходным сопротивлением и с фиксированным выходным напряжением. В микросхемах стабилизаторов с регулируемым выходом отсутствует делитель напряжения и элементы частотной коррекции, которые необходимо подключать с внешней стороны микросхемы на печатной плате. Среди таких микросхем наибольшее распространение получили маломощные микросхемы типа К142ЕН1, К142ЕН2 и стабилизаторы средней мощности типа К142ЕН3, К142ЕН4.

Микросхемы К142ЕН1 отличаются от микросхем типа К142ЕН2 только уровнем допустимого входного напряжения и, как следствие, пределами установки выходного напряжения. Микросхема типа К142ЕН3 отличается от К142ЕН4 только минимальным падением напряжения на регулирующем транзисторе. Это различие является следствием разброса параметров, возникающего при изготовлении микросхем.

Интегральные стабилизаторы типа К142ЕН1, К142ЕН2 выполнены на кристалле 1.7´1.7 мм по одной принципиальной схеме, а их классификационные параметры (буква в конце условного обозначения микросхемы А, Б, В или Г) устанавливаются при технологической разбраковке в процессе производства.

Существенным недостатком интегральных стабилизаторов с регулируемым выходом является то, что при их использовании необходимо установить ряд внешних элементов, масса и объем которых превышают саму микросхему. Дальнейшим усовершенствованием интегральных стабилизаторов является разработка микросхем с фиксированным выходным напряжением.

Интегральные стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением выполнены на кристалле размером 2´2 мм по одинаковой топологии и по одинаковой принципиальной схеме.

Микросхемы стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением содержат встроенную защиту от перегрузки по току и тепловую защиту до максимально допустимой температуры кристалл (175°С), что существенно повышает надежность микросхем.