Расчет Rогр , Ra , Rб .

2.Ra и Rб выбирается из условия короткого замыкания :

1) при этом VTогр находится в активном режиме , т.е. включен (Uбэогр =0.65 В )

Uбэогр =0.65=URогр +URa

Задаваясь током короткого замыкания , Iкз=0.2*Iнmax , получим

URогр=0.2*Iнmax*Rогр , следовательно URa=0.65-0.2*Iнmax*Rогр

Ток через Ra и Rб должен быть много больше , чем базовый ток VTогр .

2. найдем Rб :

(Uвх-минимальное)

2. Pvt1=Uвхmax*0.2*Iнmax

Пример расчета :

Вариации на данную тему :

Первая схема :

Если напряжение Uкэvt1<Uст , то стабилитрон не пробит , значит цепочка Ra и Rб ни какой роли не играет и стабилитрон работает без огибающей характеристики и только с уровнем токоограничения , который упоминался выше .

Если Uкэvt1>Uст , то стабилитрон открывается и образуется цепочка для протекания тока через Ra и Rб , при этом в базе VTогр прикладывается дополнительное напряжение , равное падению напряжения на Ra , при этом транзистор будет открываться при меньшем напряжении на Rогр или при меньшем токе через него .

Вторая схема :

К142Е1,2-отечественные мкс

mA723-аналог

В номинальном режиме Uбэогр имеет отрицательную полярность , равную разности падений напряжений на Rогр и Ra . Когда падение напряжения на Rогр превысит напряжение Rа на 0.4 В , т.е. транзистор включится , то по мере увеличения тока в нагрузке , следует уменьшение URa. Значит для включенного состояния необходимо уменьшение напряжения на Rогр или меньший ток через VT1 .

(здесь характеристика опять имеет загибающийся характер)

В номинальном режиме базоэмиттерное напряжение ограничительного транзистора имеет отрицательную полярность. Оно равно разности падений напряжений на Rогр и Rа. Когда падение напряжения на ограничительном резисторе превысит напряжение на Rа на 0,4 В, транзистор включится, то по мере увеличения тока нагрузки напряжение на Rа уменьшается.

Т.о. для включённого состояния необходимо меньшее напряжение на Rогр и меньший ток через VT1. Т.е. характеристика опять загибается.

Основные характеристики стабилизаторов семейства 79хх.

1. Iнmax=1 А.

2. Uвхmax=35 В.

3. Uвых=(4,8÷5,2) типовое 5 В.

4. Нестабильность по входному напряжению от 7 до 25 В, при этом выходное напряжение изменяется не более чем 50 мВ (Кст=ΔUвх/ΔUвых).

5. Нестабильность по току нагрузки не более 25 мВ при изменении тока нагрузки на 500 мА. на выходе равно 25мВ/0,5=50мОм.

6. Iпотр=6 мА, не более при Rн=0.

7. Изменение тока нагрузки при изменении входного напряжения 8÷25 В (0,8 мА).

8. Изменение тока потребления при изменении тока нагрузки 5мА÷1А (0,5 мА).

9. Коэффициент подавления пульсаций (динамический параметр). Пульсация 100, частота 120 Гц , подавляет на 68 дБ.

10. Падение напряжения вход-выход при максимальном токе 1 А не более 2,5 В.

11. Пиковый ток не более 3 А.

12. Температурный коэффициент выходного напряжения 0,3В/1°С.

13. Iк.з.=1,2 А.

В семействе стабилизаторов 78ХХ, 79ХХ использована схема компенсационного стабилизатора со встроенным источником опорного напряжения, с токоограничением (токоограничение с загибающейся характеристикой) и с тепловой защитой.

Упрощённая схема семейства этих стабилизаторов:

VT’1, VT’2, - эквивалент операционного усилителя, на инвертирующий вход которого через делитель R1, R2 подаётся выходное напряжение, на неинвертирующий вход подаётся опорное напряжение. Выход VT’2 управляет составным регулирующим транзистором VT1, VT2. Элементы: Rогр, Ra, Rb и стабилитрон, VTогр образуют цепь защиты стабилизатора от перегрузок. Реализовано токоограничение с загибающейся характеристикой. В стабилизаторе реализована типовая защита от перегрева кристалла.

Типовые схемы включения:

1)

2)

Uвых=

3 )

Uвых=ХХ+Uст

1. Для нормальной работы необходимо два конденсатора (0,1 и 0,33). Эти конденсаторы служат для устойчивой работы микросхемы.

2. Поскольку стабилизатор держит неизменное напряжение между 2 и 3 выводами, то ток через резистор R1 определяется только его номиналом, этот ток протекает через R2. В результате на выходе данной схемы образуется напряжение равное I·(R1+R2), где I= . Это было бы правильно, если бы через стабилизатор не протекал ток Io. Поскольку Io протекает через резистор R2, то к полученному напряжению добавляем Io·R2 (Io на более 6 мА). Если реализовать стабилизатор с очень малым током потребления, то схема 2) работает без допуска Io·R2.

Существуют микросхемы стабилизаторов LM 117, 217, 317, где первые цифры выражают градации по применению. Ток потребления стабилизатора составляет несколько десятков мкА, а внутренний источник опорного напряжения 1,2 В. Тогда добавляя два резистора можно получить любое напряжение от 1,2 В до 48 В. Ближайший аналог – 142ЕН12.

3. Нужен хороший ток потребления для пробоя стабилизатора где-то порядка нескольких мА.

1.

2.

Uвых= ·ХХ

U1=ХХ·α

1. Стабилизатор двухполярного напряжения.

2. Стабилизатор с широким диапазоном регулировки выходного напряжения. ОУ должен держать 6мА.

Напряжение на движке потенциометра повторяется на выходе операционного усилителя, а выходное напряжение стабилизатора Uвых=U1+ХХ.

Недостаток данной схемы в том, что минимальное выходное напряжение ОУ не может быть меньше чем 2,5÷3 В. Для того чтобы сделать выходное напряжение стабилизатора ниже, надо подать на отрицательную ногу питания –Е.

Источник тока.

Таким образом можно заряжать аккумулятор.

=ХХ/Ro

Iн= +Io=XX/Ro+Io

Ток через резистор определяется только его номиналом и значением ХХ. Этот ток протекает в нагрузку и не зависит от сопротивления нагрузки.

Стабилизатор на большой ток нагрузки.

VT – мощный транзистор. При токах меньших, чем I< = =100мА транзистор VT выключен и стабилизатор работает обычным образом.

При токах больших, чем 100мА, открывается VT, а реальный ток через стабилизатор ограничивается уровнем 100 мА. В данном случае стабилизатор управляет базоэмиттерным переходом управляющего транзистора.

Стабилизатор на большой ток нагрузки с защитой типа «токоограничение».

VTогр реагирует на ток нагрузки за счёт падения напряжения на Rогр и ограничивает запуск этого транзистора, если падение напряжения на Rогр превышает 0,6 В (напряжение БЭ ограничивающего транзистора). Тем самым осуществляется защита типа «токоограничения». При уменьшении сопротивления нагрузки ток через VT1 ограничен и тем самым напряжение на нагрузке падает. Когда Rн=0, ток не изменится.

Недостаток: при КЗ на VT1 падает максимально входное напряжение.

Стабилизатор на большой ток нагрузки с возвратной характеристикой ограничения тока.

До момента токоограничения схема работает также как и рассмотренная выше. После наступления токоограничения правый кончик Rb или потенциал резистора Rb начинает уменьшаться и по делителю Ra, Rb начинает протекать ток увеличивая долю падения напряжения на Ra в базоэмиттерном напряжении VTогр. При этом напряжение на Rогр уменьшается. Таким образом уменьшается и ток через VT1, т.е. реализуется схема с загибающейся характеристикой.

Стабилизатор с повышенным напряжением питания.

Элементы VT, VD и R образуют мощный стабилитрон. Резистор R служит балластным. Стабилитрон VD поддерживает уровень напряжения коллектор-база на уровне напряжения стабилизации. Через стабилитрон проходит ток Iб и Ir.

Iст=Iб+Ir

Ir=

Iб=

Uкэ= +

U1=Uвх- -

Импульсная лампа.

R=10 kОм

C=10 мкФ

Регулятор освещённости.