Лекция 25
Расчёт параметрического стабилизатора напряжения.
Дано:
Iн = 50 мА
Uвх = 17 В ±10%(1.5 до 18.7 В)
Uвх.max = 18.7 В Iнагр.max = 12 мА
Uвх.min = 15.3 В Iнагр.min = 3 мА
Uст.max = 9.5 В Iст.max = 36 мА
Ucт.min = 8 В Iст.min = 36 мА
По справочнику выбираем для стабилизаторов с такими техническими данными стабилитрон. В данном случае это VD – 814 Б
Uст = 8.75 В ± 0.75 В
При Uвх.max и Uвх.min (в пределах допуска) значение R1, а также Uст ток через стабилитрон не должен превышать Iст.max , в этом случае
При Uвх.max и R1min напряжение Uст и Iн , ток через стабилитрон не должен быть меньше Iст.min, в этом случае
Выбираем из справочника R1, равное 330 Ом + 10% от номинального значения. Если при расчёте R1max получим меньшее значение, чем R1min то это говорит о том, что неправильно выбран стабилитрон и надо выбрать стабилитрон с большим током Iст
Мощность рассеивания резистора
МЛТ – 0.5 – 330 – ± 10% – А(Б)
rg – динамическое сопротивление стабилитрона
λ – коэффициент передачи
Rвых ≈ rg
Температурный коэффициент напряжения – это отношение относительного изменения напряжения к вызвавшему его изменение температуры. На прямом участке ВАХ имеет отрицательный знак, а на обратной ветви положительный.
Можно уменьшить температурный коэффициент напряжения, в несколько раз используя следующую схему:
Резистор Rт выбирается исходя из заданного прямого тока диодов для уменьшения их динамического сопротивления. Все элементы схемы находятся в одинаковых температурных условиях.
Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН)
Структурная схема КСН
КСН транзисторного типа.
Uвх1 – напряжение поступающее на регулируемый элемент от выпрямителя-фильтра и больше Uвых
Uвх2 – напряжение, которое поступает на усилитель постоянного тока и является источником питания для него.
напряжение Uвх2 объединяется с напряжением Uвх1
Электрическая принципиальная схема КСН
Рассмотрим работу этой схемы
Допустим, что по какой-то причине увеличилось Uвх , в первый момент времени это приведет к возрастанию Uвых и одновременно U'вых
В связи с тем, что на вход УПТ подается разность напряжений, снимаемых с части резистора R4 и стабилитрона VD1, напряжение между базой и эмиттером транзистора VTУ увеличивается. Это приводит к увеличению тока коллектора VTУ, в результате регулирующий транзистор VT2 подзапирается и тем самым увеличивается сопротивление перехода эмиттер-коллектор VT2, что приводит к полной компенсации начального увеличенного Uвх . Такой же процесс происходит в стабилизаторе при уменьшении тока нагрузки или при увеличении сопротивления нагрузки.
Кст.интегральный=δ·Ку·λном
Ку – коэффициент усилительного каскада
- коэффициент передачи делителя
rвнутр. – внутренне сопротивление источника питания
В схеме, транзисторы VT2 и VTУ питаются от одного и того же источника. В схеме существует положительная связь по входному напряжению, которое ухудшает коэффициент стабилизации.