АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП. Стабілізатори призначені для підтримання значення напруги на навантаженні випрямляча на незмінному рівні при змінах напруги мережі

Стабілізатори призначені для підтримання значення напруги на навантаженні випрямляча на незмінному рівні при змінах напруги мережі, опору навантаження у заданих межах і дії інших дестабілізуючих факторів.

Стабілізатори поділяються на параметричні, де використовується ефект незмінності напруги в деяких видах електронних приладів при зміні струму, що протікає через них, (наприклад, стабілітрон), і компенсаційні, у яких стабілізація забезпечується за рахунок замкненої автоматичної системи регулювання з негативним зворотним зв’язком, коли, наприклад, опір керованого нелінійного елемента, включеного послідовно або паралельно навантаженню, змінюється за допомогою спеціальної схеми слідкування.

У параметричних стабілізаторах постійної напруги використовуються прилади з нелінійною залежністю напруги від струму навантаження. Електрична принципова схема параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні наведена на рис.1 і складається з кремнієвого стабілітрона VD ₁ і баластного (обмежувального) резистора R_б.

Рис.1. Параметричний стабілізатор постійної напруги на кремнієвому стабілітроні

В стабілітронів робочим є пробійний участок вольт-амперної характеристики в області звортніх напруг. На цьому участку напруга на стабілітроні залишається практично незмінною при значній зміні струму, який протікає через стабілітрон.

Параметричні стабілізатори на кремнієвому стабілітроні не дають змогу регулювання вихідної напруги, не забезпечують високого коефіцієнта стабілізації і великих значень струмів навантаження. Такі стабілізатори переважно застосовуються як джерела опорної напруги в потужніших компенсаційних стабілізаторах.

В компенсаційних стабілізаторах такого типу як підсилювальний, так і регулювальний елемент використовується один транзистор, увімкнений у схемі зі спільним колектором, на вхід якого подається опорна напруга параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні. Електрична принципова схема такого стабілізатора зображена на рис.2.

Рис.2. Компенсаційний стабілізатор послідовного типу без підсилювального елемента

У нормальному режимі, коли дестабілізація відсутня, режим роботи регулювального транзистора вибирають так, щоб він був не повністю відкритий напругою зміщення база-емітер, яка зазвичай становить 0,1¸0,3 В. Вихідна напруга при цьому практично дорівнює опорній напрузі:

. (1)

Припустимо, що з якихось причин напруга на виході стабілізатора зменшилась. Напруга на стабілітроні, який увімкнений між від’ємним полюсом джерела напруги і базою регулювального транзистора, при цьому практично не змінюється. Ураховуючи те, що регулювальний транзистор увімкнений за схемою зі спільним колектором, зменшення напруги на опорі навантаження приводить до збільшення від’ємного потенціалу емітера відносно бази (транзистор привідкривається):

.

Опір транзистора зменшується, а, оскільки транзистор і опір навантаження увімкнені послідовно, спад напруги на опорі навантаження відновлюється до початкового (номінального) значення. Аналогічно працює схема і при підвищенні вихідної напруги.

На рис.3 подана електрична принципова схема транзисторного стабілізатора з однокаскадним підсилювачем постійного струму у колі зворотного зв’язку, яка відрізняється вищим коефіцієнтом стабілізації. У цій схемі транзистор VT ₂ є порівнювальним та підсилювальним елементом, а транзистор VT ₁ – регулювальним елементом.

Рис.3. Компенсаційний стабілізатор послідовного типу з однокаскадним підсилювачем постійного струму

Напруга між базою та емітером транзистора VT ₂ дорівнює різниці між опорною (еталонною) напругою на стабілітроні і напругою на резисторі подільника напруги R ₂. Якщо з якоїсь причини напруга на навантаженні зросте, то збільшиться напруга на резисторі подільника, яка прикладена у прямому напрямку до емітерного переходу транзистора VT ₂. Внаслідок цього збільшаться емітерний та колекторний струми цього транзистора. Проходячи через резистор , колекторний струм транзистора VT ₂ створює на ньому спад напруги, який за своєю полярністю є зворотним для емітерного переходу транзистора VT ₁. Емітерний струм VT ₁ зменшується, що приводить до відновлення номінальної напруги на опорі навантаження.

Якщо необхідне плавне регулювання вихідної напруги, то у вихідне коло стабілізатора вмикають подільник напруги R ₁, R ₂, R ₃, і за допомогою потенціометра R ₂, який під’єднується до бази транзистора VT ₂, здійснюють регулювання напруги.

Таким чином, подільник напруги у схемі стабілізатора зменшує коефіцієнт стабілізації схеми і підвищує вихідний опір стабілізатора. Коефіцієнт стабілізації схеми тим більший, а вихідний опір тим менший, чим більший коефіцієнт підсилення підсилювача постійного струму на транзисторі VT ₂. Тому для покращення роботи стабілізаторів використовують транзистор з високим коефіцієнтом підсилення b, а в коло колектора цього транзистора вмикають високоомний резистор R ₀. Для підвищення коефіцієнта стабілізації і зменшення вихідного опору стабілізатора для змінного струму необхідно збільшувати сумарний коефіцієнт підсилення за струмом.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 366 | Нарушение авторских прав