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

между эмиттером и коллектором транзистора Гь т. е. к увелнчениьэ падения напряжения f/к.эь В результате описанного процесса увеличение выходного напряжения при изменении входного в значительной мере компенсируется.

Если величина выходного напряжения Uh мало отличается от напряжения стабилизации примененного днода бст, то резистор Яб обычно не нужен и его пз схемы исключают. Резистора /?з также может не быть в схеме стабилизатора при условии, что ток эмиттера транзистора Гз имеет величину, не меньшую минимального


Рис. 39. Схема выпрямителя с компенсационным транзисторным стабилизатором напряжения.

значения тока /ст ыин примененного стабилитрона. Резистор R2 имеет такое же назначение, как и одноименный резистор в схеме по рис. 37.

Транзисторные стабилизаторы, как и диодные параметрические, эффективно сглаживают пульсации выпрямленного напряжения. Конденсатор Сь шунтирующий верхнюю часть делителя выходного напряжения, уменьшает ее сопротивление для переменной составляющей выпрямленного напряжения и тем самым увеличивает коэффициент сглаживания пульсаций.

На принципе, подобном принципу действия транзисторного стабилизатора напряжения с усилителем обратной связи, может быть выполнен стабилизатор напряжения на электронных лампах. Однако такие стабилизаторы не имеют широкого распространения в радиолюбительской практике и поэтому описание нх здесь не приводится.

Особенности работы стабилизаторов при импульсной нагрузке

Если нагрузка стабилизатора напряжения имеет импульсный характер, т. е. ток через транзистор Ti непрерывно и быстро периодически увеличивается и уменьшается, то в таком стабилизаторе необходимо принимать дополнительные меры к поддержанию постоянства его выходного напряжения.



Составные транзисторы, в котооых используются обычные низкочастотные мощные триоды типов П4А-П4Д, П201-П203, Г1209, П210, П213-П217, обладают низкими граничными частотами (не более нескольких килогерц). Это означает, что стабилизаторы с подобными транзисторами не способны реагировать на быстрые изменения тока нагрузки. Если применить в стабилизаторе мощный среднечастотный транзистор, например из числа П601 - П602, П605-П606, то стабильность его выходного напрянеения при импульсной нагрузке улучшится.

Другим методом улучшения стабильности напряжения на импульсной нагрузке является включение на выход стабилизатора настолько большой емкости С\, чтобы запасаемая ею энергия значительно превышала энергию, уходящую на нагрузку за время каждого импульса. Чем меньше скважность импульсов, тем больше должна быть емкость Сь

С указанной целью на выход стабилизатора питания транзисторного телевизора, требующего стандартного номинального напряжения 12 0, нужно включать конденсаторы общей емкостью порядка 10 ООО мкф в расчете на каждый ампер среднего значения тока нагрузки стабилизатора.

27. Расчет стабилизаторов напряжения на транзисторах

При расчете стабилизаторов напрянеения постоянного тока на транзисторах, как и при многих других инженерных расчетах, обычно приходится просчитывать несколько вариантов, останавливаясь на результатах, которые являются оптимальными.

Заданными параметрами стабилизатора являются: 1) номинальная величина напряжения на нагрузке Ua, 2) минимальная и максимальная величины тока нагрузки /н.мин и /н.макс, 3) относительные изменения подводимого к стабилизатору напряжения в сторону уменьшения бн и в сторону увеличения бв.

Pacчeтoi нужно выбрать тип стаб-илитрона, тип транзистора (транзисторов), определить сопротивления резисторов, номинальную величину напряжения постоянного тока, поступающего на стабилизатор с выпрямителя, и достиненмый коэффициент стабилизации напряжения.

При выборе кремниевого стабилитрона для транзисторного стабилизатора напряжения следует руководствоваться соображениями, изложенными в начале § 25, заменяя величины токов нагрузки /н.мип и /н макс величинами тока базы /б мпш и /б макс1 для схемы по рис. 36 или величинами /с паксг и h мин2 для схемы по рис. 37.

В приводимые ниже формулы следует подставлять наименьшие нормированные значения коэффициентов передачи тока Вот транзисторов применяемых типов. Поскольку у транзисторов Бот, обычно, больше минимальных нормированных значений, фактический коэффициент стабилизации напряжения устройства по схеме па рис. 39 больше, а выходное сопротивление меньше величин, полученных расчетом Когда же известно значение Бот конкретных экземпляров транзисторов, которые могут быть использованы р стабилизаторе, то в формулы подставляют эти значения Бот.

Стабилизатор с одним транзистором (рис. 36). Расчет стабилизатора выполняют в следующем гюрядке.

1. Выбрав исходя из заданной величины напряжения на нагрузке Uh тип и количество стабилитронов, выписывают из табл. 18



данные стабилитрона: а) среднее значение напряжения стабилизации Uct, которое И принимают при дальнейшем расчете равным напряжению на нагрузке f/и; б) предельное значение тока /ст макс; в) динамическое сопротивление Гд.

2. Предварительно намечают тип транзистора исходя из того, что допустимый ток его коллектора должен превышать максимальное значение тока нагрузки стабилизатора по крайней мере в 2-3 раза. Такой запас по току необходим потому, что в момег! после включения питания через транзистор стабилизатора краткг временно проходит ток на заряд конденсаторов Ci и в нагрузк. значительно превосходящий по величине максимальный ток нагруз ки /ц.макс в остальное время работы стабилизатора.

Выписывают данные транзистора намеченного типа: а) пре дельну.ю величину напряжения коллектор - эмиттер f/к.э.макс б) остаточное напряжение коллектор - эмиттер в режиме насыщени/ транзистора f/к.нас и в) минимальное значение статического кс эффициента передачи тока Всть

3. Определяют поминальную величину напряжения, которс: должен давать выпрямитель:

и„ + (1,5 3) и„.„,

--. (5.,

Числа в скобках представляют собой коэффициент запаса, н> ключающий возможность перехода транзистора в состояние насыщения, когда поступающее га стабилизатор от выпрямителя напряжение снижается до величины, близкой к наименьшему заданнолу значению.

4. Чтобы получить по возможности больш!ч1[ к. п. д стабилизатора, нужно иметь возможно меньший коэффициент пульсации нл-пряжения Vo, поступающего от выпрямителя. Обычно задают... величиной Уо=1-2%.

5. Вычисляют напряжение коллектор - э.мнттер ii мощносг:, рассеиваемую на коллекторе при максимальном значекип питающего напряжения, по формулам

Ук.э = fo (1 + бз) (l + y£] - (56)

Рк = [fO (1 + К) - и А /н.макс- (57)

Можно считать, что тип транзистора выбран правильно, если полученная по формуле величина напряжения меньше допустимого для него напряжения f/кэ.макс и при этом транзистор допускает рассеивание мощности, вычисленной по формуле (57). Часто для этого транзистор должен быть смонтирован на теплоотводе.

6. Вычисляют минимальное и максимальное значения тока базы транзистора, соответствующие различным величинам тока нагрузки стабилизатора:

•б.мин!- о \°)

ОсТ-1

т /н.макс

б.макс! = • (5У)



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



0.0008