(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [ 104 ] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Выходное сопротивление стабилизатора в перв приближении (без учета влияния усилителя в цепи обратной свя§ можно оценить по сопротивлению транзистора Тх со стороны эм* тера. Приняв fCj = const, имеем ЯЕЫХ = r9J + гб1/(1 4- Рх), составляет достаточно малую величину. Поскольку усилитель соз ет в схеме отрицательную обратную связь по напряжению, выходр сопротивление получается еще меньше. Для его расчета можно щ пользоваться выражением

деы8 - а -Г ь

Числовое значение коэффициента стабилизации стабилизатс! находится в пределах нескольких сотен, а выходное сопротивлей составляет десятые и сотые доли ома.

При разработке стабилизатора часто ставится задача регули вания его выходного напряжения Us. Возможность регулирован напряжения можно показать, выразив напряжение Ua схемы че параметры входной цепи усилителя:

= /д (Я, + Ы + /бл-

Элементы входного делителя обычно выбирают довтаточно низ' омными, обеспечивающими выполнение условия /я /б2. Это обходимо для оглавления влияния изменяющегося в протдесее ра схемы тока /ба на напряжение U6i, а следовательно, на коэффициё| стабилизации стабилизатора. С учетом сказанного вторым чле в выражении (5.55) можно пренебречь. Тогда получим

ив = 1М+Ы~и,

Rl + R2

Таким образом, задачу регулирования напряжения решают тем изменения соотношения плеч выходного делителя, что реалН ется введением во входную цепь усилителя потенциометра (рис. 5.16, б). Пределы регулирования напряжения при этом соет,-ля ют:

Rx + Ям

Uam\n Я Uon ----~- (5-j

2 т К1-8

Если, например, принять Uoa - 10 В, Rt = 300 Ом, R2 = 360 и Ri-2 = 240 Ом, то выходное напряжение стабилизатора можно! гулировать в диапазоне от 5 до 15 В.

Напряжение UB стабилизатора связано с напряжения входной цепи транзистора Tt соотношением

ин = и61-и



йЛи сУв = £в - (/б1 + /к2) Ra - t/toI. (5.60)

Соотношение (5.60) позволяет сделать ряд важных выводов о работе стабилизатора и возможностях его применения. С этой целью рассмотрим два режима работы стабилизатора: UBX - var, Ra - const ув = const) и £/ЕХ = const, RB - var (7H = var).

При изменении входного напряжения величина UB стабилизатора изменяется незначительно. Поэтому можно считать, что приращение напряжения Л{/Ех будет скомпенсировано оответствующим увеличением или уменьшением напряжения UK31 транзистора 7\. При условии hi - la - const smo вызовет в конечном итоге изменение тока базы (и коллектора) регулирующего транзистора посредством изменения тока /к2 усилителя, протекающего через резистор RK. Напряжение UB будет тем стабильнее, чем меньшему значению AUH будет соответствовать необходимое изменение тока /к2, т. е. чем выше будет коэффициент усиления усилителя. Повышение коэффициента усиления в рассматриваемой схеме достигается увеличением коэффициента р8 и сопротивления RK. Увеличение сопротивления RK при этом требует повышения напряжения питания Ек уеилителя.

В условиях изменяющегося тока нагрузки ток базы регулирующего транзиетора /б1 изменяется пропорционально /н, так как /б1 = = /н/0 + pi). Поскольку напряжение 1/6э1 мало (доли вольта), режиму стабилизации напряжения Ua согласно выражению (5.60) соответствует почти неизменная еумма токов /б1 4- Это означает, что с уменьшением тока /в ток /к2 увеличивается на величину, на которую уменьшился ток /б1. При изменении нагрузочного тока от /нШа, до нуля ток /к2 изменяется от некоторого минимального значения

ватт ДО тЗХ 4- /йтт , Т = hi max- ТаКИМ ОбрЭЗОМ, ТраНЗИС-

1 4- Pi 14 Pi

тор Г2в схеме рис. 5.16, а необходимо выбирать на коллекторный ток, близкий к максимальному току базы регулирующего транзиетора.

С увеличением тока 1д транзисторы 7\, 7 2 выбираются на большие коллекторные токи. Однако использование раеематриваемой схемы при / > 2004-300 мА неэффективно из-за трудностей в обеспечении высоких значений коэффициента усиления уеилителя, а следовательно, и коэффициента стабилизации. Причина заключается в вынужденном уменьшении сопротивления RK (ввиду больших значе-вий /б] и /ка), а также в малых значениях коэффициента р мощных транзисторов.

Задачу уменьшения тока базы регулирующего транзистора при переходе к большим токам нагрузки решают заменой его в стабилизаторе еоетавным транзиетором (рие. 5.16, в). Состав-Нои транзистор представляет собой соединение двух, трех транзисторов и более, при котором база каждого последующего транзистора язана g эмиттером предшествующего, а коллекторы всех транзи-оров объединены.

Поскольку ток базы каждого транзистора меньше его тока эмит-4>а в 1 -(- р раз> Ток управления составным транзистором получает-

во много раз меньше тока эмиттера выходного транзистора (т. е.



тока нагрузки стабилизатора). Так, для схемы, состоящей из т' транзисторов (рис. 5.16, в), имеем

п

(1 + Pi-(H-Pi-i)(1 + Pi-i)

где ро - коэффициент передачи тока составного транзистора, чис вое значение которого равно 103-104.

Тем самым обеспечивается необходимый режим согласования току выходной цепи усилителя и входной цепи регулирующего тра зистора при больших токах /н.

Токоотводящие резисторы R01, Rei (показаны пунктиром) созда! цепи протекания начальных токов /к0(э) транзисторов TV, и Тх исключая их протекание по цепям баз последующих транзисторе С их помощью обеспечивается нормальный режим работы схемы п минимальном токе нагрузки. Для расчета сопротивлений R01 и ± можно воспользоваться соотношением

Составные транзисторы нашли широкое применение в стабили! торах на токи 0,5 - 1 А и выше. -

Повышение коэффициента стабилизации (и уменьшение вых ного сопротивления) компенсационных стабилизаторов также мо достигаться путем увеличения коэффициента усиления усилителя счет использования в нем большего числа каскадов. Для исключи дрейфа напряжения Uu стабилизатора, вызываемого дрейфом у] лителя, последний выполняют на основе балансных каскадов спри! нением температурной компенсации. !

Существенные преимущества в отношении массо-габаритных, ст,* мостных и качественных показателей дает широко используемы настоящее время интегральный принцип выполнения стабилизатору при котором вся маломощная часть схемы стабилизатора унифи? руется и представляется в виде микросхемы.

Стабилизаторы постоянного напряжения выполняют также с пульсным (ключевым) режимом работы регулирующего элемента (а меняется транзистор или тиристор). Такие стабилизаторы, назыв мые импульсными, реализуются на основе импульсных преобразо телей постоянного напряжения (см. гл. 7).


н

(5-.

КО (э 1,2)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [ 104 ] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.