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

pa) либо последовательно с нагрузкой («последовательная схема»). Ниже рассматриваются только схемы с последовательным включением регулирующего транзистора, поскольку эти схемы обладают лучшими к. п. д. и поэтому имеют почти исключительное применение в аппаратуре

В последовательной схеме через эмиттерный и коллекторный переходы регулирующего транзистора проходит полный ток нагрузки. Чем больше этот ток, гем мощнее должен быть транзистор. При очень больших токах нагрузки применяют параллельное включение двух или большего количества однотипных мощных транзисторов.

Используя в регулирующем элементе составной транзистор, коэффициент стабилизации можно повысить.


Рнс. 36. Схема выпрямителя с простейшпы стабилизатором напряжения постоянного тока на транзисторе.

Между датчиком и регулирующим элементом в некоторых стабилизаторах применяют усилитель постоянного тока. В этом случае напряжение на нагрузке стабилизатора можно в некоторых пределах регулировать.

Простейший транзисторный стабилизатор напряжения (рпс. 36). Ток смещения базы регулирующего транзистора Ti вместе с током стабилитрона Д1 течет по балластному резистору Ri. Из приводимой схемы хорошо видно, что выходное напряжение стабилизатора, т. е. напряжение на нагрузке Un, представляет собой разность меж ду напряжением на стабилитроне Ост (опорное напряжение) и напряжением между базой и эмиттером транзистора Ue э. Поэтому если напряжение на нагрузке по какой-либо причине возрастет, то напряжение база-эмнгтер уменьшится практически на такую лее величину (так как напряжение на стабилитроне стабильно). Последнее приведет к частичному запиранию транзистора, т. е. к увеличению падения напряжения между эмиттером и коллектором £7ь э Если же напряжение на н?грузке по какой-либо причине уменьшится, то напряжение Ue э увеличится, транзистор «больше откроется» - падение напряжения на нем уменьшится. В результате в обоих случаях напряжение на нагрузке почти не изменится по величине.

Поскольку величина напряжения между эмиттером и базой U5 составляет десятые доли вольт, а разброс напряженпя Uct кремниевых стабилитронов превышает эту величину, при расчетах принимают, что напряжение на выходе стабилизатора Un (на нагрузке)



равно среднему значению напряжения Uci стабилитрона примененного типа, не рискуя тем сё.мым допустить большую погрешность. Если нужно получить на нагрузке напряжение Uu, большее напряжения Ост стабилитронов имеющегося типа, то их соединяют последовательно. В гаком случае напряжение на нагрузке будет стабилизировано на уровне, определяемом суммой напряженай стабилизации всех диодов (£/н=--т7ст).

Коэффициент стабилизации напряжения схемы по рис. 36 зависит от параметров цепочки, состоящей из стабилитрона Д] и резистора Ri, и определяется фор.мулой

RiUh mrUo

(54)


0\+ c7 y.f

fi2 i

Рис. 37. Схема выпрямителя со стабилизатором выходного напрялсения на составном транзисторе.

ТКН транзисторных стабилизаторов напряжения обычно положителен. Когда в них применены диоды с lJcr = 7-15 в, напряжение на нагрузке изменяется не более чем на 0,02-0,05 в прп изменении температуры на каждые 10 град.

В транзисторных стабилизаторах на напряжения меньше 6-7 в, как и в диодных, стабилитроны включают в проводящем направлении. В этих случаях возможно применять не только специальные опорные диоды, но и обычные кремниевые выпрямительные.

Чтобы получить достаточно высокий к. п. д. транзисторного стабилизатора, на него нужно подавать выпрямленное напряленпе с малыйИ! пульсациядт; практически обычно применяют конденсатор Со настолько большой емкости, что коэффициент пульсации напряжения на нем не превышает 2%. Конденсатор С] способствует дальнейшему сглаживанию пульсаций выпрямленного напряжения, уменьшает выходное сопротнрление стабилизатора для токов высоких частот и улучшает развязку каскадов при питании от него импульсных схем. Все это в полной мере относится и к схемам стабилизаторов, приведенным ниже.

Стабилизатор с составным транзистором (рис. 37) отличается от рассмотренного выше тем, что прн изменениях напряжения выпрямителя изменяется смещение базы транзистора Тг, который управляет смещением базы транзистора Гь нетюсредственно воздействующего на выходное напряжение. В этой схеме при отключе-!!ин нагрузки ток в цепи базы транзистора Ti прекращается, что



вызывает запирание транзистора Гг. Резистор R2 устраняет это явление, создавая дополнительный ток эмиттера транзистора Гг.

Коэффициент стабилизации схемы по рис. 37 определяется формулой (54).

Стабилизатор с составным транзистором, как и стабилизатор по схеме на рис. 36, обладает существенным недостатком: его выходное сопротивление не может быть меньше десятых долей ома.

На рис. 38 приведена схема стабилизатора напряжения на составном транзисторе, напряжение на нагрузке которого можно изменять потенциометром /?з почти от нулевого значения до на-


Рнс. 38. Схема выпрямителя и стабилизатора иа составном транзисторе с регулируемым выходным напряжением.

пряжения UcT примененного стабилитрона. Выходное сопротивление этого сггбп :иэагора увеличивается с уменьшением выходного напряжения.

Стабилизатор с усилителем обратной связи (рис. 39) также дает возможность регул(Тровать и точно устанавливать требуемую величину напряжения на нагрузке Uh, причем напряжение это может превышать напряжение Uc примененного стабилитрона. Регулирование напряжения осуществляется потенциометром R5. Другим важны.м досгоинством стабилизатора напряжения по схеме на рис. 38 является значительно меньшее выходное сопротивление, чем у всех других- стабилизаторов того же назначения, описанных Еыше: оно может быгь снижено до сотых и тысячных долей ома. Регулирующий транзистор здесь также является составным (Г1Гг). Транзистор Гз работает в каскаде усиления постоянного тока. Стабилитрон Л) включен в цепь его эмиттера. Коллекторный ток тран-3TiCTopa Гз проходит по резистору Ri вместе с током базы транзистора Го. Напряжение обратной связи поступает на базу транзистора Гз с потенц;и;:у5етра Rb, который является составной частью делителя выходного напряжения стабилизатора RiRRe, включенного парал.:ельно нагрузке. Через резистор R задается начальный тек стаби.литрона Д1. Так как напряжение на диоде Д] стабильно, то при пзмененни выходного напряжения изменяется смещение базы транзистора Г3. Если выходное напряжение Ua будет увеличиваться, то ток базы транзистора Г3, а вместе с ним и ток его коллектора также увеличивается. Это приведет к увеличению падения напряжения на резисторе R] и к уменьшению токов баз транзисторов Го и Г]. Последнее приводит к увеличению сопротивления



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



0.0009