Несколько экспериментов со стабилизаторами – для новичков в радиоделе

June 6, 2014 by admin Комментировать »

Многие программы симуляции электрических схем, и программа Qucs не исключение, позволяют задавать вариации параметров, получая таблицу интересующих нас значений Оставим в схеме только стабилитрон и будем варьировать напряжение V1 Начнём с того, что рассчитаем величину сопротивления R1, которое обеспечит ток через стабилитрон 15 мА при напряжении V1 10 В

Расчёт простой Закон Кирхгофа говорит нам, что падение напряжения на резисторе R1 будет равно: 10 – 56 = 44 В А закон Ома утверждает, что сопротивление резистора: 44/0015 = 300 Ом

Будем наблюдать за током через стабилитрон с помощью амперметра Pr1 и напряжением на сопротивлении нагрузки с помощью вольтметра Pr2

Рис 820 Наблюдение за работой простейшего стабилизатора напряжения

В таблице я выделил участок входных напряжений, при которых работоспособность стабилитрона сохраняется А теперь будем изменять сопротивление нагрузки от 1 кОм до 100 Ом при напряжении батарейки 12 В

Рис 821 Наблюдение за работой стабилизатора при изменении нагрузки

Я  вновь  выделил  в  таблице  приемлемые  параметры  То  есть,  мы  видим,  что  сопротивление нагрузки может меняться до 300 Ом при сохранении выходного напряжения на заданном уровне

Какой ток может потреблять нагрузка в этом случае Максимальный ток: 55/300 = 18 мА Проделаем аналогичные эксперименты со стабилизатором, имеющим транзистор

Рис 822 Эксперименты с транзисторным стабилизатором

И напряжение на входе стабилизатора, и ток в нагрузке изменяются в более широких пределах, оставляя напряжение на выходе стабилизатора, практически, неизменным Да, напряжение на выходе меньше напряжения на стабилитроне, поскольку часть этого напряжения падает на переходе база-эмиттер транзистора Но при необходимости мы можем взять стабилитрон с большим рабочим напряжением Зато эффективность работы стабилизатора стала выше

Посмотрим на схему под другим углом Что вам напоминает схема выше Мне она напоминает эмиттерный повторительусилитель, в котором транзистор включён с общим коллектором В качестве источника сигнала мы можем рассматривать стабилитрон А транзистор не обеспечивает усиления по напряжению (напряжение в нагрузке меньше, чем на стабилитроне), но обеспечивает усиление по току На правом рисунке ток в нагрузке при сопротивлении R2 100 Ом будет 46 мА, а ток через стабилитрон 9 мА И мы помним, что эмиттерный повторитель обладает повышенным входным сопротивлением, по сравнению со схемой с общим эмиттером Но именно более высокое сопротивление, чем сопротивление нагрузки мы и хотели получить

Здесь уместно будет спросить себя: «А нельзя ли увеличить это сопротивление»

Вот схема, включение транзисторов в которой называют составным транзистором или схемой Дарлингтона

Рис 823 Стабилизатор напряжения с составным транзистором

Выходное напряжение уменьшилось, поскольку теперь напряжение падает на двух переходах база-эмиттер, но стабильность выходного напряжения возросла

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

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