|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [72] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 На основании уравнений (8-33), (8-34) и (8-35) имеем: АО;о2 = аД[/вых; (8-38) W, = W,k,+AUbux; (8-39) Af/Bbix = At/aK.-f Af/86i. (8-40) Подставив в (8-1) уравнения (8-38)-(8-40), получим: {kc.)u = {\+akM- (8-41) Учитывая, что aksk 1, получим окончательное выражение для коэффициента стабилизации схемы рис.8-19,а по напряжению: (йс,) :айн,%. (8-42) Необходимо отметить, что коэффициент стабилизации схемы рис. 8-19,а но току в значительной мере зависит от коэффициента усиления по току регулирующего транзистора Ти Действительно, при увеличении коэффициента Pi, что имеет место при использовании составного триода, заданное изменение тока нагрузки может быть обеспечено при меньшем изменении тока базы A/ei, пропорциональном изменению тока коллектора транзистора Тг-А/к2. Поэтому при заданном коэффициенте усиления транзистора Т2 по напряжению (нг) коэффициент стабилизации при использовании составного триода значительно возрастает пропорционально коэффициентам усиления по току транзисторов 7i.2 и Г1.3. Полупроводниковый стабилизатор с однокаскадным усилителем постоянного тока, выполненный по схеме рис. 8-19,0, может обеспечить величину (ст)17=50-80. При больших требуемых значениях kj вводят дополнительный выпрямитель отрицательной относительно эмиттера транзистора Ti полярности и сопротивление Рк подключают к нему или применяют многокаскадные усилители. Рассмотрим теперь схему стабилизатора с параллельным включением регулирующего триода. Схемы 222 атого типа применяются для получения изких напряжений. На рис. 8-20 приведена одна из таких схем. Схема содержит составной триод Ti, балластное сопротивление i?6 и вспомогательный источник эталонного напряжения, состоящий из стабилитрона Д и сопротивления Яз. При увеличении выходного напряжения вследствие уменьшения тока нагрузки или увеличения входного напряжения увеличивается напряжение эмиттер - база Оэб! составного триода, увеличивается его ток коллектора /к1 и возрастает падение напряжения на сопро-  Рис. 8-20. Принципиальная схема полупроводникового стабилизатора напряжения с параллельным включением регулирующего триода. тивлении i?6- В результате этого выходное напряжение стабилизатора остается практически неизменным. Полупроводниковые стабилизаторы напряжения применяются на токи от нескольких сотен миллиампер до десятков ампер и на напряжения от долей вольт до со-< тен вольт. Полупроводниковые стабилизаторы напряжения имеют те же достоинства, что и электронные. По сравнению с последними они имеют более высокий к. п. д. вследствие меньшего падения напряжения на регулирующем элементе и отсутствия накальных цепей, а также более высокую надежность вследствие большего срока службы полупроводниковых приборов по сравнению с электронными. Параметры основных полупроводниковых триодов, используемых в полупроводниковых стабилизаторах напряжения, приведены в приложении Ё заключение приводим пример расчета полупроводи-пкового стабилизатора апряжения. Для упрощения расчета ток нагрузки стабилизатора принимаем неизменным. Для расчета заданы следующие величины: 1) напряжение и частота питающей сети 220 в±ГО%, 50 гц; 2) .номинальное выходное Напряжение Овыж-Ю в; 3) номинальный ток нагрузки /вых= = 0,5 а; 4) допустимые пределы изменения выходного напряжения ДУвых=±0,3%; 5) допустимый коэффициент пульсации (/вых- -п.вых = 0,2%. Расчет целесообразно -вести в следующем порядке. Для получения заданных выходных, параметров используем схему, подобную рис. 8-Г9,а. Оринимая ток через сопротивление /?з-/йз=3 ма и ток через делитель i/?i/?2,-/деп = 10 ма, находим ток коллектора регулирующего транзистора /к1 = 500-ЬЗ-1-10=513 ма. В качестве регулирующего элемента выбираем транзистор, состоящий из транзисторов П4Б и П201А. Пользуясь выходными характеристиками, принимаем минимальное напряжение эмиттер-коллектор при минимальном напряжении сети ((/сети.мин) и максимальном напряжении на нагрузке ((/вых.макс), равным ((/эк1)мин = 3 в. При этом напряжение эмиттер - база будет составлять (/эб1 = 0,3 в. Определяем минимальное напряжение яа входе стабилизатора (Bx.mhh=il0-b3=il3,0 в. Номинальное и максимальное напряжения .на входе стабилизатора соответственно равны: (/вх.ном=43: (1,0-0,1) = 14,4 в; .(/вх.макс=44,4 il,.l = 16,0 в. Максимальное напряжение эмиттер-коллектор транзистора равно ((/эк1)макс = 16-10=6 в. Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора Т, равна (Як1)макс = 6 0,513=3,08 вт. Ббльщая часть этой мощности (порядка 90%) рассеивается на коллекторе транзистора П4Б. Производя соответствующие расчеты по методике, изложенной в [Л. 15], находим, что указанная выще мощность может быть рассеяна при установке транзистора П4Б на тепло-отводящий радиатор площадью 500 сж. При этом обеспечивается нормальная работа транзистора при окр = 50°С, Находим требуемый ко- 20 эффициент стабилизации i(ct)u - g-g=33,2. Величина пульса-ций на входе стабилизатора яе должна превышать Ап.вх = 0,2 33,2=6,б7о На основании полученных выше данных (выпрямитель, питающий стабилизатор, должен быть рассчитан на напряжение 14,4 в, ток 513 ма и йульса.ции не более 6,6%. В качестве источника эталонного напряжения выбираем крем-яиевый стабилитрон типа Д808, для которого (/эт.ном =8,0 в. Опре- делим теперь .коэффициент С(-Q-*0,8. Коэффициент усиления усилительного транзистора Гг, обеспечивающий изменение выходного напряжения в допустимых пределах, может быть найден из (8-1) и (8-42) по формуле ь А(/вх100 (16- 13) 100 (/вых.номД(/вых%а 10,0-0,6-0,8 Здесь и далее расчет я-едется по формулам примера расчета § 8-4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 [72] 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |