Главная - Литература

0 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

указанной в таблице величины /ст.макс- Это рабочее значение тока через стабилитрон будем обозначать /*ст.макс.

При указанных в табл. 18 величинах тока /ст.мин, регламентированных техническими условиями, динамическое сопротивление стабилитрона существенно увеличивается по сравнению с величиной Гд, соответствующей номинальному току стабилизации; так, например, у наиболее распространенных маломощных стабилитронов Д808-Д813 и Д8ИА-Д814Д сопротивление Гд увеличивается примерно вдвое. Рост Гд ухудшает стабильность выходного напряжения в режиме наибольших величин тока нагрузки и при значениях напряжения питающей сети приближающихся к нижнему пределу. Чтобы эти явления влияли на работу стабилизатора по возможности меньше, минимальное рабочее значение тока через кремниевый стабилитрон- /ст.мин рекомендуется принимать при расчете а 3-5 раз больше величины /ст.мин. При этом изменения величины динамического сопротивления стабилитрона во всем рабочем диапазоне токов практически можно не учитывать.

Вместе с тем при расчете стабилизатора необходимо учитывать, что чем большей величиной 1 и чем меньшей величиной

ст.макс будем задаваться при расчете, тем больше потребуется величина напряжения Un.

Расчет стабилизатора на кремниевом стабилитроне и на стабилитроне тлеющего разряда осуществляют в следующем порядке:

1. Проверяют пригодность стабилитрона выбранного типа при заданных пределах тока нагрузки и колебаниях питающего напряжения. Если величина Un задана, то вычисляют максимальное рабочее значение тока через стабилитрон по формуле

. с;„(1+6.),

ст.макс t/n (1 б„) {/ I ст.мин ~н,макс; н.мин v""/

Когда же величина Uu не задана, то, принимая ст.макс < 0,8 /с-.макс, проверяют выполнение неравенства

(4.макс + /н.:ин) - \) " (Смни + н-макс) > О" (486)

Если полученная по формуле (48а) величина ст.макс >0,8 /ст,макс или не выполняется неравенство (486) и нет возможности применить более мощный стабилитрон, то следует рассмотреть возможность несколько изменить исходные данные, например, задаться меньшими значениями бн, бв, уменьшить /н.макс или увеличить /н мин.

в тех случаях, когда ток нагрузки в процессе работы стабилизатора изменяться не должен и при этом нагрузка не будет отключаться, при расчете по формуле (48а) или ►(486) принимают /н.макс =/н,мин. Когда жс Предусматривается возможность отключения нагрузки (режим холостого хода стабилизатора), например при проектировании стабилизатора, предназначенного для экспериментальных работ, 10 во избежание повреждения стабилитрона в этом режиме чрезмерно большим током нужно в формулы подставлять значение /н мин=0.



2. Номинальную величину напряжения, которое должен давать выпрямитель, вычисляют по формуле

I, ст.макс~Тн.м!ш) [ ст.мин~нл!акс)

3. Сопротивление резистора вычнсляют по формуле

Ri=~--Tl-(ьО)

I 4-1 ]- I + I ]

\ст.макс 1 н.мин; \,ст.мин i н.макс,,

Величина сопротивления получается в омах, если токи выразить в миллиамперах.

4. При расчете схе.мы на газоразрядном стабилитроне проверяют соблюдение неравенства:

Если неравенство это не выполняется, то, значит, зажигание стабилитрона при включении не будет обеспечено и нужно увеличить входное напряжение

5. Вычисляют рассеиваемую на резисторе максимальную мощность по формуле

Pr=- - (5.)

и выбирают резистор с ближайшей большей номинальной мощностью рассеивания.

6. Определяют коэффициент стабилизации напряжен1!я по формуле И7).

7. Выходное сопротивление стабилизатора

вых=Глт. (53)

Коэффициент сглс-живамия пульсации, обеспечиваемый схемой со стабилитроном, близок по величине к кс.

Каскадное включение диодных стабилизаторов. Коэффициенты стабилизации и сглаживания можно увеличить, применяя каскадное (последовательное) соединение стабилизаторов (выход одного стабилизатора соединяется со входом последующего). При этом входное напряжение последующего стабилизатора принимают равным выходному напряжению Uu предыдущего. Общий коэффициент ста-битизации напряжения такой системы равен произведент!ю коэффициентов стабилизации отдельных ее каскадов. Так как к. п. д. подобной системы очеьь н>иок, то ее применяют только в крайних случаях, например, для питания измерительных установок, от которых требуется высокая точность.

Пример расчета Рассчитать стабилизатор напряжения со сле-дуюн?ими данными: £/„ = 10 в, изменение тока нагрузки в пределах от /ц.мин = 0 до /н.макс, ==10 На, номпнальное напряжение на выходе выпрямителя t/n = 26 в, предельные отклонения этой величины о г - 15 до +10%, т. е. бн=0,15 и 6в=0,1. Температура окружающей среды не более 50° С.



/г.макс = (3 + 10) - о = 20 ма.

1. Пригодным для применения в данной схеме может быть стабилитрон типа Д810, для которого согласно табл. 18 среднее значение Уст = 9,8 в, Гд < 12 ом и /ст.макс = 26 ма при "температуре до 50° С. Принимаем для расчета /ст.мнн~3 ма.

2. По формуле (48а) находим максимальное значение тока через стабилитрон:

26 (1 + 0,1) - 9,8 26(1 - 0,15) -9,8 т, е. по величине допускаемого максимального значения тока

ст.макс =20<0,8 /ст.макс == 21 ма стабилитрон Д810 удовлетворяет нашим требованиям.

3. Сопротивление резистора согласно формуле (50)

26 (0,1+0,15) 103

=-= 925 ом.

(20+0) - (3 + 10)

Целесообразно включить последовательно два резистора lio 470 о.ч. При этом получим номинальное сопротивление 470X2 = = 940 ом, отличающееся от расчетной величины только на 1,5%.

4. Согласно формуле (52) рассеиваемая резистором мощности может достигать величины

[26 (1 +0,1)-9,8]

Pj =-----i- =0,38 вт.

Такую мощность могут рассеять два резистора ВС-0,25 нл!. МЛТ-0.25.

5. Коэффициент стабилизации напряжения согласно формуле

(47)

9,8-940

К =-- = 30.

1-26-12

6. Выходное сопротивление стабилизатора согласно фоомулс

(53)

Гвь,х= Ы2= 12 ом.

Расчет каскадного стабилизатора. Расчет такого стабилизатор; начинают с каскада, к которому непосредственно подключена нагрузка, при этом задаются входным напряжением этого каскада, равным напряжению Uct стабилитрона с некоторой большей величиной, чем Uii. Далее рассчитывают следующий каскад и т. д,

26. Стабилизаторы напряжения на транзисторах

Основными частя>и1 всякого транзисторного стабилизатора па-пряжения являются:

Датчик стабилизированного напряжения (источник опорного напряжения), выполняемый обычно на основе кремниевого стабилитрона малой мощности.

Регулирующий элемент, роль которого выполняет транзистор. Он может бьпь подключен выводами коллектора н эмиттера параллельно нагрузке («параллельная схема» стабилнзато-



0 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



0.0085