Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабник по схемотехнике.doc
Скачиваний:
97
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
1.39 Mб
Скачать

Выпрямитель со стабилизатором постоянного напряжения

Для уменьшения пульсации напряжения в нагрузке необходимо увеличивать величину емкости C1. Однако, емкостной фильтр позволяет лишь уменьшить пульсацию выпрямленного напряжения, но не уменьшает нестабильности U1, определяемой долговременной нестабильностью питающей сети.

Р

Рис. 9.2 Принципиальная схема выпрямителя со стабилизатором (а), характерные осциллограммы напряжений на входе (U1) и выходе (U2) стабилизатора (б), и максимальные соотношения между ними (в)

адикальным способом улучшения стабильности напряжения в нагрузке является использование стабилизатора постоянного напряжения (Рис. 9.2,а), включенного после выпрямителя и емкостного фильтра. В этом случае удается значительно снизить нестабильность напряжения (Рис. 9.2, б) в нагрузке (U2 ).

При выборе конкретной схемы электронного стабилизатора необходимо ориентироваться на его паспортные характеристики:

U2 – выходное стабилизированное напряжение,

U1 MINU1 MAX – допустимое входное напряжение и диапазон его изменения (U1 MAX MAX на Рис. 9.2, в),

- – I2 MAX– максимальное допустимое значение выходного тока. Ток, потребляемый нагрузкой, должен быть меньше этого тока!

– (U1 - U2) MIN – минимально допустимое падение напряжения на стабилизаторе,

I СОБСТВ – ток, потребляемый стабилизатором на собственные нужды,

– параметры KНU и KНI .

Как правило, допускается относительная нестабильность сети переменного напряжения Uсеть/Uсеть+/-20%, но величина нестабильности напряжения на входе стабилизатора (U1max-max/U1номинал) включает как нестабильность питающей сети, так и пульсацию выпрямленного напряжения (Рис. 9.2, в). Задача проектировщика так выбрать величину U1 и величину U1, чтобы обеспечить работу стабилизатора в рабочем диапазоне напряжений и токов и одновременно удовлетворить требование по нестабильности U2/U2.

При расчете нестабильности U2 учитывают (суммируют) две причины: U2 = U2-1 + U2-2 , где нестабильность U2-1 = f1 (U1/U1), а U2-2 = f2 (IН). Вклад каждой составляющей выбирают, исходя из конкретной обстановки.

Для оценки U2, связанной с первой причиной, используют параметр KНU стабилизатора: – (U2/U2 = KНUU1/100% ).При этом, нестабильность U1/U1, определяемая долговременной нестабильностью сети (например, вечерним понижением напряжения в сети в течении нескольких часов) не может быть исправлена путем увеличения емкости фильтра – C1. В этом случае правильным решением является выбор стабилизатора с подходящим значением KНU. Оценку допустимой пульсации U1, определяемой выпрямителем и емкостным фильтром, определяют, исходя из запаса KНU по сравнению с минимально необходимым для компенсации долговременной нестабильности.

Для оценки U2, связанной с второй причиной (IН) используют параметр KНI стабилизатора: – (U2/U2 = KНI (IН/IН)/100%), который определяется выходным сопротивлением стабилизатора (rВЫХ = U2/IН).

Уменьшению U2 и одновременно улучшению устойчивости стабилизатора способствует включение конденсатора C2 на его выходе. Величина C2 рассчитывается, исходя из необходимости достижения заданного U2 при наличии IН, действующего в течении времени TИ , если это не обеспечивает стабилизатор

U2 = UC2 = IНTИ / C2 . (9.4)

Если стабилизатор обеспечивает необходимое U2, то величина C2 определяется в соответствии с рекомендацией справочника на данную микросхему.

Использование стабилизатора приводит (Рис. 9.2, б) к потере части постоянного напряжения (UН = U2U1). Это необходимо для обеспечения работы стабилизатора в активной области характеристик. Для интегральных стабилизаторов (U1U2)mIn обычно составляет 2  4В.