16 3 Элементы стабилизаторов

Рис. 7: Статические вольтамперные характеристики транзи­стора: а) входная; б) выходная.

3. Входное сопротивление транзистора

4. Дифференциальное сопротивление коллекторного пере­ хода

5. Внутреннее сопротивление транзистора

29

Рис. 15: Рис. 16:

28 5 ЗАЩИТА В СТАБИЛИЗАТОРАХ

5 Защита в транзисторных стабилизаторах

В транзисторных стабилизаторах наиболее часто применя­ются три вида защиты:

• от превышения выходного напряжения;

• от понижения выходного напряжения;

• от перегрузки по току или короткого замыкания в на­ грузке.

Защита от превышения и понижения выходного напряже­ния реализуется за счет введения в стабилизатор дополни­тельных устройств сравнения (УС) и исполнительного эле­мента. В качестве исполнительного элемента могут быть при­менены реле, транзистор, тиристор.

В схеме рис. 15 при превышении напряжения установлен­ного сопротивления RP, открывается транзистор VT, реле срабатывает размыкая нормально замкнутые контакты 1 и 2 , замыкая контакты 3 и 4. Недостаток схемы - инертность, обычно несколько миллисекунд.

В схеме рис. 16 при превышении напряжения, установлен­ного резистором RP , исполнительным элементом является тиристор VD₁ , однако при его срабатывании происходит ли­бо сгорание нити предохранителя FU, либо выход из строя тиристора. В исходной позиции транзистор VT закрыт, упра­вляющий ток тиристора Iу, см. рис. 6, равен нулю, значит тиристор VD₁ тоже закрыт.

О других способах защиты можно прочитать в [1] стр. 183-190, [8] стр. 275-280.

17

4 Стабилизаторы постоянного напряжения с непрерывным регулированием.

В общем случае напряжение на нагрузке стабилизатора можно определить функцией:

где U_n - напряжение питания стабилизатора; Rн - сопроти­вление нагрузки; U_н - напряжение на нагрузке. Из формулы 11 следует

Относительное изменение напряжения на нагрузке будет равно:

Из формулы 13 следует, что изменение напряжения на на­грузке будет зависить от двух коэффициентов, которые в ко­нечных разностях будут иметь вид:

где К_ст1 - связывает относительное изменение напряжения на выходе с относительным изменением напряжения на вхо­де при постоянном сопротивлении нагрузки; К_СТ2 - связывает

18 4 Непрерывное регулирование

относительное изменение напряжения на нагрузке с относи­тельным изменением сопротивления последней, при неизмен­ном напряжении питания.

Первый из них К_ст1 можно назвать коэффициентом стаби­лизации по изменению напряжения, второй К_СТ2 - коэффици­ентом стабилизации по изменению сопротивления нагрузки.

Другими параметрами неидеальности стабилизаторов на­пряжения являются:

• r_н - внутреннее или выходное сопротивление стабилиза­ тора напряжения;

• δU_НТ - нестабильность напряжения на нагрузке от тем­ пературы;

• δUнt - нестабильность напряжения на нагрузке от вре­ мени;

• U_n - амплитуда пульсаций выходного напряжения;

• η - коэффициент полезного действия стабилизатора.

Внутреннее r_н или выходное сопротивление стабилизатора напряжения можно определить из его вольтамперной харак­теристики, рис. 8.

Из рис. 8 следует, что:

Для идеальных стабилизирующих устройств эти показате­ли качества, кроме h, должны быть равны нулю.