Файл: Белопольский, И. И. Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 50

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

затор на

ток

нагрузки

/ 0= 1 а

отличается от рассмотренного выше-

только включением для усиления мощности дополнительного тран­

зистора

Ts

и

дополнительного

резистора Ra, позволяющего полу­

чить необходимый коэффициент насыщения kBa при запирании регу­

лирующего транзистора Тs (включение транзистора Ts

и резистора.

Re показано на схеме рис. 50 пунктиром).

 

 

 

 

Поэтому расчет данного стабилизатора будет отличаться от

расчета,

приведенного

в

примере

1, только

выбором

транзистора

Ті и определением kBa-

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительный расчет проведен в следующей последователь­

ности.

Выбираем для

дополнительного

усиления мощности транзи­

 

1.

стор Ts типа 1ТѲ05А и определяем мощность рассеяния на его.

коллекторе

по

формуле

(126)

с учетом формулы (117), полагая

при

этом, что через коллектор

транзистора

протекает

суммарный,

ток,

равный

1,2 / н-

 

 

8-10-6

 

 

8 - ІО -6

 

 

 

Рь

 

 

 

■+ 2-1-1,2

 

 

 

2 ,7 5 -10~3- 1 6 -1 0 -8

Іб -іО -8

 

 

 

 

 

,

1

 

 

Ю“3

1 -3 8т-

 

 

 

 

 

Н— д—-2,75 -1,2

Ig . ]0 —° ^

 

 

Допустимая мощность рассеяния транзистора при температуре

окружающей

среды

1Он р = + 50°С

с

применением радиатора для его

охлаждения [Л. 4] составляет 3,3 аг>1,3 вт, допустимый ток кол­ лектора составляет 3 а >1,2 а, что подтверждает правильность вы­

бора нами типа этого транзистора.

запирания транзистора

2.

По формуле

(118) определим ток

Т4 при

выбранном

коэффициенте насыщения

kB2= —0,2

і-бь=

0,2-1,2

=

4,8 ми.

gQ

3. Сопротивление резистора

 

 

 

0.25

 

 

Rs — 4 ,8 - ІО-3

ом'

В заключение следует отметить, что резисторы R-—Ra могут быть исключены из схемы (рис. 50), если принять коэффициент на­ сыщения при включении транзисторов Ті и Ts &ві=і1 и коэффи» циент насыщения при выключении kBz=0.

Однако в этом случае время формирования положительного и отрицательного фронтов импульса при переключении транзисторов увеличивается примерно в 2—3 раза.

19.ПРАКТИЧЕСКИЕ С Х ЕМ Ы СТАБИЛИЗАТОРОВ

МИЛЛИВОЛЬТОВЫ Х И Н ИЗКИХ НАПРЯЖ ЕНИЙ

На рис. 69 приведена практическая схема стабилизатора с выход» ным напряжением, регулируемым в пределах от 0,25 до 0,4 в, ң- током нагрузки 0,1 а. Измерительным элементом в этой схеме явля­ ется релаксационный генератор, выполненный на туннельном диоде Да. и индуктивности Дрі.

10 — 3 6 0

145.


Измерительный элемент подключен к положительному полюсу стабилизатора и средней точке переменного резистора Re, являю­ щегося делителем выходного напряжения.

Поскольку, как было показано выше, релаксационный генератор запускается всегда при одном и том же подводимом к нему напря­ жении, то очевидно, что с изменением положения движка потенцио­ метра выходное напряжение стабилизатора будет также изменяться. Причем, если движок будет перемещаться в сторону положитель­ ного полюса, выходное напряжение стабилизатора будет увеличи­ ваться, а если в сторону отрицательного — уменьшаться.

пт

' I

33

2Т603Л

Рис. 69. Принципиальная электрическая схема стабили­ затора (250—400) мв, 100 ма.

Связь между выходом генератора и входом интегрирующего усилителя осуществляется через развязывающий диод Ді, который не пропускает на вход усилителя короткие запирающие импульсы, возникающие в процессе работы генератора. Резистор Ri. служит для повышения входного сопротивления усилительного каскада, что обеспечивает более устойчивую работу релаксационного гене­ ратора. Резистор Re ускоряет процесс переключения транзистора Ts, обеспечивая более быстрое перемещение его рабочей точки из области насыщения в активную область вольт-амперной характе­ ристики. Конденсатор обратной связи Сі обеспечивает интегрирова­ ние пачек импульсов, вырабатываемых генератором, в результате чего на вход регулирующего составного транзистора Тг, Ті посту­ пает импульс, ширина которого зависит от длительности работы генератора, следовательно, и от величины дестабилизирующих фак­ торов, воздействующих на измерительный элемент.

Связь между выходом интегрирующего усилителя и входом со­ ставного регулирующего транзистора осуществляется посредством делителя, состоящего из резисторов Ri и Rs.

'Резисторы Ri и Ra обеспечивают уменьшение времени формиро­ вания отрицательного фронта импульса в момент выключения транзистора Ті.

1 4 6

(Конденсатор Са служит для сглаживания пульсаций выходного'

напряжения

стабилизатора. Стабилизатор

работает от

напряжения

£ вх = 3±0,3

в при температурах окружающей среды

от

10

до-

+ 5 0 ЧС

и

имеет следующие

показатели:

при Е„ы х = 0 , 2 5

в

/ в=

= 0 -нО, 1

а;

нестабильность выходного напряжения при изменении

питающего

напряжения і ( Д £ в ы х . ) н = 0 , 1

мв

' ( 0 , 0 4 % ) ; нестабильность

выходного

напряжения при

изменении

тока нагрузки

( А £ и ы х ) г =

=1 мв (0,4%); нестабильность выходного напряжения при измене­

нии температуры окружающей среды ( £ в ы х ) ( = 1 мв ( 0 , 4 % ) ;

Tt

 

Рис. 70. Принципиальная электрическая схема стабилп-

 

 

■затора 1,2 в; 3

а.

 

 

 

 

 

 

 

пульсация

выходного

напряжения

Д е В ы х = 1

мв

(0,4%).

При

• Е в ы х = 0 , 4

в

/ и =

0ч-0,1

а;

нестабильность

выходного

напряже­

ния при изменении питающего напряжения

(Д£вых.)ег=0,15 мв

(0,03%);

нестабильность

выходного

напряжения при

изменении

тока

нагрузки

(Д£пЫх )j = 0,2

же :(0,05%);- нестабильность выход­

ного

напряжения

при

изменении температуры

окружающей

среды

( Д £ в ы х ) і = 2

мв

!(0,5%);

пульсации выходного

напряжения

Д£вых= 1 М в .

На рис. 70 приведена практическая схема стабилизатора на напряжение 4,2 в и ток нагрузки 3 а. Эта схема отличается от схем рис. 69 только подключением для дополнительного усиления мощ­

ности транзистора Ті и резистора Ra, обеспечивающего уменьшение времени формирования отрицательного фронта импульса в момент

запирания транзистора

Ті.

Стабилизатор, включенный

по

схеме

рис. 70, работает при

питающем напряжении £ вх = 4± 0,4

в

и тем­

пературе окружающей среды

от —40 до +50 °С и имеет следующие

- показатели: нестабильность выходного напряжения при изменении питающего напряжения (Д£вых)у=0,6 мв і(0,05%); нестабильность

выходного напряжения

при изменении

тока

нагрузки от 0

до

3 а

(Д £ вы х )і= 6 мв (0,5);

нестабильность

выходного напряжения

при

изменении температуры

окружающей среды

(Д£Вы х)(=5 мв

(0,4%);

пульсации выходного напряжения 1ДеВых=|2

мв (0,2%).

 

 

10*

 

 

 

 

147


If

VT906Я

Рис. 71. Принципиальная электрическая схема стабили­ затора 3 е; 3 а.

На рис.

7 1

приведена практическая схема стабилизатора на

напряжение 3

а

и ток нагрузки 3 а. Данная схема принципиально

не отличается от схемы рис. 69. Стабилизатор, включенный по схе­

ме рис.

7 1 , работает

от

напряжения

£ ш = 6 ± 0 , 6

а при температуре

■окружающей среды от —'10

до

+ 5 0 °С

и

имеет

следующие показа­

тели:

нестабильность

при

изменении

питающего

напряжения

( Д £ Пы з : ) а = 2 5

мв ( 0 , 0 8 % ) ;

нестабильность

выходного

напряжения

при изменении

тока

нагрузки

от

0

до

3

а

(АЕВых)/ = 6 , 5

мв

( 0 , 2 2 % ) ; пульсации

выходного

напряжения

АеПых=2

мв 1 ( 0 , 0 6 % ) .

На

рис. 72 приведена

практическая

схема

стабилизатора

на

напряжение 5 в и ток нагрузки 15 а с регулированием по цепи трехфазного переменного тока.

В данной схеме выход релаксационного генератора подключен ко входу первого каскада усиления усилителя переменного тока, вы­ полненного на транзисторе Т$ и резисторах Я/,Ят. Связь первого каскада со вторым каскадом усилителя переменного тока, выполнен­ ного на транзисторе Г/, и резисторе Яг, осуществляется через развя­ зывающий импульсный трансформатор Тр2, что обеспечивает галь­ ваническую развязку низковольтного выхода стабилизатора от питающей сети.

Диод Ді совместно с конденсатором Сі обеспечивает выпрям­ ление и сглаживание пульсации управляющего транзистором 7 \ напряжения, которое появляется при запуске релаксационного гене­ ратора и исчезает после прекращения работы генератора. Выход второго каскада усилителя переменного тока связан со входом со­ ставного регулирующего транзистора Т іТ3.

Резистор Яі, выполняющий функции балластного сопротивления, совместно с резистором Яз обеспечивает перераспределение мощно­ сти рассеяния между транзисторами Ті, Т2 и резистором Яі при изменении напряжения питающей сети и изменении тока нагрузки.

Стабилизатор работает от сети напряжения 220±15 а с ча-

148



Рис. 72. Принципиальная электрическая схема стабилизатора 5 в;

1 5 а.

стотой 40 0 гц и имеет следующие показатели: нестабильность при

изменении питающего

напряжения

( Д £ в ы х ) о = 3

мв

( 0 , 0 6 % ) ; неста­

бильность

выходного

 

напряжения

при изменении

тока

нагрузки

в пределах

от 0 , 1 5 до

'15 а ( Д £ Пы х ) і = 5 мв

( 0 , 1 % ) ;

нестабиль­

ность выходного напряжения при изменении температуры окружаю­

щей среды

в пределах

от — 10 до

+ 5 0 ( Д £ п ы х )( = 2 5 мв ( 0 , 5 % ) ;

пульсации

выходного

напряжения

Д е Вы х — 15 мв ( 0 , 3 % ) .

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Т а б л и ц а ГН

Параметры германиевых и кремниевых вентилей1

 

Электрические параметры при /QKp = +20-г- +50 °с

 

Допустимое

Допустимая

Обратный ток

Наибольшая

Среднее

Тип

среднее

(допусти­

значение

значение

амплитуда

вентиля при

мая) тем­

прямого

вентиля

прямого

* обратного

иобр =

пература

тока вен­

 

тока вен­

напряжения

~~ ^собр.доц

окружаю­

тиля при

 

тиля

^аобр.доп' в

щей среды

*о.с.доп

 

^в.дод’ й

(+20°С)

^обр.доп' ш

* О . С . £ О П *

 

 

 

 

 

* в . п р с Д ’ а

 

 

Германиевые

 

 

Д7Б

0,3

 

100

0,3

70

0,2

Д7В

0,3

 

150

0,3

70

0,2

Д7Г

0,3

 

200

0,3

70

0,2

Д7Д

0,3

300

0,3

70

0,2

Д7Е

0,3

350

0 .3

70

0,2

Д7Ж

0,3

 

400

0,3

70

0,2

Д302

1,0

200

0,8 — 1,5

70

0,8

ДЗОЗ

3—2,5

 

150

1—2

70

1,5

Д304

5—3

 

100

2—5

70

1,8

Д305

10—6,5

 

50

2 ,5 — 10

70

3

 

 

Кремниевые

 

 

Д223

0,05

 

50

0,001

120

0,02

Д223А

0,05

 

100

0,001

120

0,02

Д223Б

0,05

 

150

0,001

120

0,02

Д 1005А2

0,05

4 000

0,1

120

0 ,0 2

Д1008

0,05

10 000

0,1

120

0,02

Д1007

0,075

8 000

0,1

120

0,03.

Д206

0,1

 

100

0,05

120

0.1

Д207

0,1

 

200

0,05

120

0,1

Д208

0,1

 

300

0,05

120

0,1

Д209

0,1

 

400

0,05

120

0,1

Д210

0,1

 

500

0,05

120

0,1

Д21!

0,1

 

600

0,05

120

0,1

Д217

0,1

 

800

0,05

120

0 .0S

(МД217)

0,1

1

000

0,05

120

0,05

Д218

Д1004

0,1

2 000

0,1

120

0 ,0 4

Д 1009

0,1

2 000

0,1

80

0,1

Д1005Б

0,1

4 000

0,1

120

0,04

Д1006

0,1

6000

0,1

120

0 ,0 4

Д 1009А

0,1 X 2

1 000X2

0,1

80

0,1

Д226Д

0,3

 

100

0,1

80

0 ,2

Д226Г

0,3

 

200

0,1

80

0,2

Д237А

0,3

 

200

0,05

125

0,1

150