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

R2 Rs

R5 R,

ст.мин

800 a f/„

дел 400 a f/„

(1 - 1.2m) U-m

ГТР TT

Величины всех сопротивлений, вычисленные по формулам (75), будут выражаться в омах, если величины токов подставлять в миллиамперах. Если Рб<: Rs, то резистор R из схемы моншо исключить.

6. Выходное сопротивление стабилизатора

Гвхз + ГдВстз + {Ri + /?5 + /?б) (1 - й) «

ctl 0(;т2 £>стз

где Гвхз - входное сопротивление транзистора Гз, схеме с общим эмиттером.

7. Коэффициент стабилизации напряжения

aRiU

ScTl ScT2 вых Uo

(76)

измеренное в (77)

Пример расчета. Рассчитать стабилизатор напряжения с выходным напряжением номинальной величины 6п==12 в и током нагрузки, изменяющемся в пределах от /н miih=140 ма до /нмакс = 240 ма Величина питающего напряжения мончет колебаться на 20% в сторону уменьшения и на 10% в сторону увеличения, т. е. бн = 0,2 и бв = 0,1. Коэффициент пульсации напряжения на входе стабилизатора Vo=l%. Температура среды до 50° С.

1. Выбираем схему с составным транзистором (рис. 37).

2. Намечаем применение стабилитрона типа Д813, для которого среднее значение напряжения бот = 12,7 в, предельное значение тока /ст.макс =20 ма при fc 50° С и динамическое сопротивление Гд < 18 ом прн токе /ст = 5 ма.

Принимаем для дальнейшего расчета С/н = Сст = 12,7 в и

/ст.мин =3 ма.

3. Намечаем применение регулирующего транзистора Ti типа П201, поскольку предельный ток коллектора этого транзистора равен 1 500 ма, т. е. больше чем в б раз превышает максимальный ток нагрузки стабилизатора /нмакс = 240 ма. Предельное напряжение коллектор - эмиттер открытого транзистора П201 при тем-



riepaiype до 50° С не более 10 в. Остаточное напряжение коллектор - эмиттер в режиме насыщения транзистора не более 2,5 в. При /к = /н=140-240 ма наименьшее значение статического коэффициента передачи тока Bcti = 30.

4. Согласно формуле (55), если принять коэффициент запаса по напряжению насыщения равным 1,5, выпрямитель должен давать на вход транзисторного стабилизатора напряжение

12,7+ 1,5-2,5 1-0.2

5. Предельные .значения тока базы транзистора П201 согласно формулам (58) и (59):

/б.мпн!-- - = 4,7лш; 240

б.макс! = = 8 ма.

6. HpiiHiiMaeM для расчета величину тока в резисторе R2 равной 50% максимальной величины тока базы транзистора т. е. /л2 = 0,5 /б.макс =4 ма.

7. Намечаем применение транзистора Гг типа МП40, величина допустимого тока коллектора которого /к макс =20 ма больше суммы токов /б,мако1 + /н2 = 8+4= 12 ма. Предельное напряжение на коллекторе этого транзистора кэмакс = 10 в, предельная мощность рассеяния 150 мвг и статический коэффициент передачи тока бот2 >20.

8. При максимальной величине питающего напряжения напряжение между коллекторами и эмиттерами транзисторов согласно формуле (56) достигнет величины

(;к.э = 20,5 (l-i-0,l)(l+-)- 12,7= 10е, \ 100/

т. е не превысит значений, допустимых для транзисторов П201 и МП40.

9 При максимальном юке нагрузки и максимальном напряжении питания согласно формуле (57) на коллекторном переходе транзистора П201 будет рассеиваться мощность

Рк1= [20,5(1 +0,1)- 12,7] 0,24 = 2,4 вт

Такую мощность транзистор П201 может рассеять при монтаже его на теплоотводе.

В тех же условиях мощность, рассеиваемая на коллекторном переходе транзистора Г2, согласно формуле (65) достигнет величины

Рк2= [20,5(1 +0,1)- 12,7] (8 + 4) = 119 мет,

т. е. не превысит предельную (150 мет). Следовательно, транзистор МП40 также выбран правильно.

10 Сотласно формулам (66) и (67) величины минимального и максимального тока базы транзистора МП40

4,7 + 4



8 + 4

/б.максг = " = 0,6 жа.

11. Максимальны?! ток стабилитрона согласно формуче (60) * 20,5(1 4-0,1) - 12,7

=20:5(.1о,2>-12.7 + »-°-"

Т. е. значительно меньше величины, допускаемой для стабилитрона Д813 (20 ма),

12. Сопротивление резистора Ri согласно формуле (61)

20,5(0,1 + 0,2)103

п --- -= 1 030 ом.

(9,3 + 0,3) -(3 + 0,6)

Принимаем стандартную величину 1,1 ком.

13. Сопротивление резистора R2 согласно формуле (68)

12,7

/?2= -= 3,2 ком.

Принимаем ближайшую стандартную номинальную величину 3,3 ко

14. Коэффициент стабилизации напряжения согласно фор ле (62)

12,7.1 100

й =-= 38.

" 20,5-18

28. Защита транзисторных стабилизаторов от коротк-х замыкань

Транзистор Tl (рис. 36-39), через который проходит полный ток нагрузки стабилизатора, может выйти из строя вследствие перегрузки при чрезмерном увеличении эгого тока, а тем более от резко возросшего тока при коротком замыкании нагрузки. В схемах по рнс 36-38 увеличение тока нагрузки, т. е. коллекторного тока транзистора Гь ведет к увслцчтпю тока базы этого транзистора г.. следовательно, к увеличению коллекторного тока транзистора Т; . Последний также выходит из строя. От перегрузки током могут быть также повреждены диоды в выпрямителе, подающем напряжение на транзисторный стабилизатор.

Включение в иепь выпрямленного тока плавкого предохранителя не является эффективной защитой, так как он обладает значительной тепловой инерционностью и поэтому пробой транзистора наступает обычно раньше, чем перегорит предохранитель. Поэтому, если в процессе эксплуатации транзисторного стабилизатора напряжения можно ожидать коротких замыканий нагрузки или токовой перегрузки (например, если стабилизатор предназначается для питания экспериментальных устройств), то необходимо ввести в него специальную быстродействующую защиту.

На рис. 40 приведена схема стабилизатора напряжения, аналогичная схеме на рис. 37, содержащая одно из простейших быстродействующих защитных устройств. Состоит оно из транзистора Гз и делителя выходного напряжения RsR4, с которого подается смещение на базу этого транзистора. Предельно допустимый ток коллектора транзистора Гз должен на 1-2 порядка превышать максимальную величину тока базы транзистора Гг в нормальном ра-



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



0.001