Стабилизаторы схемные решения

June 26, 2010 by admin Комментировать »

Простейший стабилизатор — это стабилитрон, который мы разбирали в главе 7. Если параллельно ему подключить нагрузку (Rh, см. рис. 9.8, а), то напряже­ние на ней будет стабилизировано до тех пор, пока ток через нее не будет слишком велик. Рассчитывается схема так, чтобы в отсутствие стабилитрона напряжение в средней точке делителя из Rct и R„ было не ниже номинального напряжения стабилизации стабилитрона f/ст, иначе при его подключении ток через него не пойдет и стабилитрон не откроется. Так что максимальный ток, который мы можем получить в такой схеме, не превышает нескольких десят­ков миллиампер — в зависимости от мощности стабилитрона. Такой стаби­лизатор называют еще параметрическим.

Вы зададите вопрос — а зачем здесь конденсатор? Ведь в нестабилизирован-ном источнике, который мы рассмотрели ранее, и откуда поступает напряже­ние на этот стабилизатор, один фильтрующий конденсатор уже имеется, не так ли? Ответ простой: на выходе всех типов стабилизаторов всегда ставится конденсатор, как и до них. Он позволяет сгладить наличие остаточных пуль­саций, которые все равно просочатся на выход, так как стабилитрон имеет свое дифференциальное сопротивление и при изменении входного напряже­ния или тока в нагрузке напряжение на нем также будет меняться, хоть и в небольшой степени. Величина емкости здесь может быть значительно мень­ше, чем на выходе выпрямительного моста, но не жадничайте— стоимость конденсаторов нынче такова, что поставить здесь конденсатор емкостью, к примеру, 470 мкФ никто вам помешать не может, а по размерам он будет ма­ло отличаться от такого же, но емкостью 47 мкФ. Для интегральных стабили­заторов, которые мь1 будем рассматривать далее, конденсатор на выходе по­ложен по рекомендациям производителя, но он может быть меньше, обычно рекомендуется ставить керамический, емкостью 0,1—1 мкФ.

Значительно интересней схема на рис. 9.8, б. Здесь транзистор включен эмит-терным повторителем, который, во-первых, имеет высокое входное сопро­тивление (поэтому ток через стабилитрон практически не зависит от измене-

НИИ тока в нагрузке), во-вторых, служит усилителем тока (подробности см. в главе 6). То есть мощностные возможности здесь определяются только тран­зистором. Конденсатора здесь целых два— первый помогает сглаживать пульсации на стабилитроне, второй— оставшиеся пульсации на выходе транзистора.

При указанных на схеме параметрах она выдаст нам около 1 А. Статический коэффициен+ передачи тока для транзистора КТ815А равен (по справочнику) 40, поэтому базовый ток при 1 А на выходе должен составить не менее 25 мА, а ток через стабилитрон КС156А ни при каких условиях не должен быть меньше 3 мА (минимальное допустимое значение). Из этих соображе­ний выбирается величина сопротивления Rct = 200 Ом.

clip_image002

Рис. 9.8. Два стабилизатора для источников питания: а — самый простой на стабилитроне; б — с эмиттерным повторителем

Да, кстати, а какая мощность выделится на «проходном» транзисторе VT1? Не такая уж и маленькая: (12 В – 5 В)! А = целых 7 Вт! То есть его явно на­до ставить на радиатор, методику расчета которых мы уже знаем из преды­дущей главы. Отсюда виден главный недостаток подобных аналоговых ста­билизаторов— низкий КПД. В данном случае он всего около сорока процентов (проверьте!), остальное рассеивается в пространстве. Мы можем его несколько повысить, снижая входное напряжение, но только до опреде­ленного предела — здесь этот предел равен примерно 8 В, иначе эта схема не справится. Помните, однако, что 8 В — это действительно нижний предел, а не среднее значение пульсирующего напряжения на выходе конденсатора фильтра, которое показывает вольтметр— если вы еще раз взглянете на рис. 9.6, то поймете, о чем я. Иначе стабилизатор просто перестанет стабили­зировать. Потому всегда следует иметь запас, и не слишком маленький.

Заменой «-р-«-транзистора на р-п-р с соответствующей заменой всех поляр­ностей (в том числе переворотом конденсаторов и стабилитрона) на рбрат­ные, мы получим стабилизатор отрицательного напряжения. А для получения большего тока на выходе вместо обычного транзистора можно поставить транзистор с «супербетой». Если мы заменим КТ815 на «дарлингтоновский» КТ829, то можем «выжать» уже до 10 А, только для сохранения значения вы­ходного напряжения вместо КС156А придется использовать КС162А. И не забудьте, что и нестабилизированный источник тоже должен обеспечить та­кой ток, да и радиатор придется ставить существенно больший!

Таким путем мы можем построить недорогой двуполярный источник питания для нашего усилителя из прошлой главы. Если вы ее внимательно перечтете, то сообразите, что номинальная мощность источника для такого усилителя должна составлять не менее 100 Вт (пиковый ток в нагрузке может достигать 3,3 А при максимальной выходной мощности усилителя) или по 50 Вт на ка­ждом из двуполярных напряжений по 15 В.

На рис. 9.9 приведена схема источника питания для нашего усилителя. Я привожу ее без пояснений, потому что всеми необходимыми сведениями, чтобы в ней разобраться, вы уже обладаете. Стабилитрон 1N4745A — доста­точно мощный (ток стабилизации — до 57 мА), с напряжением стабилизации 16 В. Светодиоды (VD7, VD8) сигнализируют о наличии напряжения по обо­им каналам.

clip_image004

Рис. 9.9. Мощный двуполярный стабилизатор на ±15 В, 4А (для усилителя из предыдущей главы)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты