Stabilizatoare de tensiune – Integrate monolitice

1.5. Stabilizatoare de tensiune integrate monolitice

În sistemele alimentate în curent continuu, impedanţa asociată conectoarelor şi firelor de legătură poate pro­voca în timpul funcţionării căderi de tensiune supără­toare. De asemenea impedanţa liniei comune dintre modu­lele implantate cu componente electronice, poate produce cuplaje parazite nedorite. Utilizarea unor condensatoare de filtrare de valori mari nu elimină complet variaţiile lo­cale ale tensiunii de alimentare şi în plus contribuie la mărirea dimensiunilor aparatelor electronice datorită creş­terii gabaritului surselor de alimentare. Pornind de la aceste neajunsuri, a apărut necesitatea unor stabiliza­toare de dimensiuni cît mai mici de tipul circuitului inte­grat hibrid şi monolitic care să se poată monta pe placa de cablaj imprimat, pentru alimentarea locală a subansamblului respectiv.

Progresele înregistrate în ultimul deceniu în dezvol­tarea electronicii au marcat o evoluţie spectaculoasă a domeniului stabilizatoarelor de tensiune continuă mono­litice. Această evoluţie a fost impulsionată şi de:

• creşterea performanţelor stabilizatoarelor electro­nice,
• necesitatea simplificării execuţiei surselor de ali­mentare de tensiune continuă,
• optimizarea raportului cost/performanţă.

Comparativ cu alte clase de circuite integrate liniare, apariţia stabilizatoarelor de tensiune continuă s-a produs mai tîrziu (1967), în momentul în care tehnologia bipo­lară standard a permis integrarea unui spectru mai larg de componente. Începuturile integrării în acest domeniu au fost marcate de idea adoptării unor scheme electrice cu grad ridicat de versatilitate, idee ce s-a concretizat în realizarea stabilizatoarelor de uz general de curent mic, µA 723 si LM 100 încapsulate în capsule clasice de circu­ite integrate (TO-100, TO-99, TO-116). Curentul de ieşire al unui stabilizator poate ajunge de ordinul amperilor, ceea ce implică utilizarea unor capsule de pu­tere; preţul prohibitiv al capsulelor de putere cu mai multe terminale a determinat orientarea fabricanţilor spre capsule mai ieftine, de tipul celor folosite la fabri­caţia tranzistoarelor de putere (TO-3, TO-220). Numărul maxim de trei terminale disponibile pe aceste capsule a impus integrarea sistemelor de protecţie pe acelaşi „cip^u cu circuitul de stabilizare. Curentul la ieşire a crescut de la 1,5 A în anul 1971 (LM 109), la 3 A în 1975 (LM 123) şi la 10 A în anul 1981 (LM 196).

Proliferarea aplicaţiilor circuitelor integrate liniare, care se alimentează de obicei de la două surse de tensi­une continuă, a atras după sine apariţia în anul 1972 a stabilizatoarelor duale. Aceste tipuri furnizează la ieşire două nivele de tensiune simetrice (MC 1468; SG 1501) sau nesimetrice (LM 127) şi curenţi de cca 100 mA.

Funcţionarea elementului regulator serie în regim con­tinuu face ca eficienţa transferului de putere să fie sub 50%. Schemele electrice cu funcţionare în regim de co­mutaţie permit creşterea eficienţei la 70-—80%; preţul suplimentar plătit pentru această creştere de randament constă în mărirea complexităţii schemelor electrice ale stabilizatoarelor respective. Dificultăţile legate de integra­rea unor astfel de scheme au întîrziat realizarea în vari­anta monolitică a unor circuite specializate de comandă şi control pentru construcţia surselor de tensiune cu func­ţionarea în regim de comutaţie. Evoluţia tehnologiilor de integrare pe scară largă, a făcut posibilă în anul 1976 ela­borarea primelor stabilizatoare de comutatie monolitice (TL 497).