Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Проектирование вторичных источников питания. Проектирование ВИП с выходом на постоянном токе: Учебное пособие

Голосов: 8

Излагаются методики расчета вторичных источников питания с выходом на постоянном токе: выпрямителей, стабилизаторов с непрерывным и импульсным регулированием, трансформаторных конверторов. Приводятся методики расчета сглаживающих фильтров, выбора средств защиты ВИП от сверхтоков и перенапряжений. Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 2103, 2101, обучающихся как по очной, так и по очно-дистантной, вечерней и заочной формам обучения.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                                VD

                                                        VT1
                                            R5
         Uâõ                                     R4
               Uîï     R1
                                  V2
                                   T
                            R2                           R3


                                                         Uí
                                                                   Rí


      Ðèñ. 45. Ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà ñ îãðàíè÷åíèåì âûõîäíîãî òîêà

   Ïðè ýòîì ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ íà òðàíçèñòîðå VT1,
                      ∆Pò = Ií max (Uâõ – Uí).                         (55)
    ðåæèìå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ ýòà ìîùíîñòü çíà÷èòåëüíî âîç-
ðàñòàåò, òàê êàê Uí = 0 (ðèñ. 46). Äëÿ óìåíüøåíèÿ ∆Ðò ñëåäóåò
óìåíüøàòü óðîâåíü îãðàíè÷åíèÿ òîêà.
   Çàùèòó ñòàáèëèçàòîðà îò òîêà êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ îáåñïå÷èâà-
åò ñõåìà ñ òðèããåðíîé òîêîâîé çà-
ùèòîé.                                     Uí
   Äëÿ ðåàëèçàöèè òîêîâîé çàùèòû
íåîáõîäèìî ââåñòè çàâèñèìîñòü óðîâ-
íÿ îãðàíè÷åíèÿ òîêà Ií max îò ðàçíî-
ñòè ∆U = (Uâõ – Uí). Ñ ýòîé öåëüþ â
ñõåìó ðèñ. 45 ââåäåíû ðåçèñòîð R5 è
ñòàáèëèòðîí VÄ.
   Åñëè ∆U<UñòVÄ, òî òîê ÷åðåç R5                      Ií.ê.ç     Ií max Ií
íå òå÷åò è óðîâåíü îãðàíè÷åíèÿ òîêà
îñòàåòñÿ ðàâíûì 0,6 /R3. Åñëè æå Ðèñ.ñòàáèëèçàòîðà ñõàðàêòåðèñòèêà
                                               46. Âûõîäíàÿ
                                                              òðèããåðíîé
∆U>UñòVÄ, òî ÷åðåç ðåçèñòîðû R5 è                  òîêîâîé çàùèòîé
R4 ïîòå÷åò òîê.
   Ê ýìèòòåðó – áàçå VT2 áóäåò ïðèëîæåíî íàïðÿæåíèå UáýÒ2 =
=∆UR4 + ∆UR3, ÷òî âûçîâåò îòêðûòèå òðàíçèñòîðà VT2 ïðè áîëåå
ìåíüøèõ òîêàõ íàãðóçêè Ií.

    6.5. ÑÒÀÁÈËÈÇÀÖÈß ÑÈÌÌÅÒÐÈ×ÍÛÕ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÉ
                  ÎÒÍÎÑÈÒÅËÜÍÎ ÇÅÌËÈ
    òîì ñëó÷àå, êîãäà òðåáóåòñÿ âûñîêàÿ òî÷íîñòü ðàâåíñòâà íà-
ïðÿæåíèé +Uâûõ è –Uâûõ, ìîæíî ðåêîìåíäîâàòü ñõåìó ñòàáèëèçàòî-
ðà íà ðèñ. 47.

                                                                        61


         Uâõ                    ÎÓ1         VT1
                    Uîï

                      R2               R4               +Uâûõ



                     R1               R3
                                                       –Uâûõ


         Uâõ
                                 ÎÓ2        V2
                                             T




Ðèñ. 47. Ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà äâóïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ, ïèòàþùåãîñÿ îò
                  èñòî÷íèêà äâóïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ

   Ïîëîæèòåëüíîå íàïðÿæåíèå +Uâûõ ñòàáèëèçèðóåòñÿ ëþáûì èçâå-
ñòíûì ñïîñîáîì. Ýòî æå +Uâûõ èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå îïîðíîãî äëÿ
ñòàáèëèçàöèè îòðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ –Uâûõ. Ïðè ýòîì óñèëè-
òåëü ÎÓ2 âêëþ÷åí ïî èíâåðòèðóþùåé ñõåìå ñ âûõîäíûì íàïðÿæå-
íèåì +Uâûõ. Òîãäà ïðè R3=R4 áóäåò âûïîëíåíî óñëîâèå |–Uâûõ| =
=|+Uâûõ|.
   Òàê êàê íàïðÿæåíèå íà âûõîäå óñèëèòåëÿ ÎÓ2 âñåãäà îòðèöà-
òåëüíî, à íàïðÿæåíèå íà åãî âõîäå ðàâíî íóëþ, â êà÷åñòâå ïîëîæè-
òåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ óñèëèòåëÿ ÎÓ2 ìîæíî èñïîëüçîâàòü
íóëåâîå íàïðÿæåíèå.

 6.6. ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÑÈÌÌÅÒÐÈ×ÍÛÕ ÑÒÀÁÈËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÛÕ
        ÍÀÏÐßÆÅÍÈÉ ÈÇ ÎÄÍÎÃÎ, ÈÇÎËÈÐÎÂÀÍÍÎÃÎ
        ÎÒ ÎÁÙÅÉ ÒÎ×ÊÈ ÂÛÕÎÄÍÎÃÎ ÍÀÏÐßÆÅÍÈß
   Ìîæíî áû Uâõ – ñòàáèëèçèðîâàííîå îäíîïîëÿðíîå íàïðÿæåíèå
ðàçäåëèòü ñ ïîìîùüþ ðåçèñòîðíîãî äåëèòåëÿ, íî ýòî ñóùåñòâåííî
ñíèçèò ÊÏÄ.
   Âìåñòî ðåçèñòîðîâ ýôôåêòèâíåå ïðèìåíèòü äâà êîìïëèìåíòàðíûõ
òðàíçèñòîðà (ðèñ. 48), èç êîòîðûõ âñÿêèé ðàç îòêðûâàåòñÿ áîëüøå
òîò, ÷òî íàõîäèòñÿ ñ ìåíåå íàãðóæåííîé ñòîðîíû. Äåëèòåëü R1–R2
äåëèò Uâõ ïîïîëàì. Åñëè ñðåäíþþ òî÷êó óñèëèòåëÿ çàçåìëèòü, òî

62


íàïðÿæåíèå Uâõ áóäåò ïîäåëåíî íà äâà ðàâíûõ ïî âåëè÷èíå è ïðîòè-
âîïîëîæíûõ ïî çíàêó âûõîäíûõ íàïðÿæåíèÿ; ÎÓ ñðàâíèâàåò íà-
ïðÿæåíèå íà âûõîäå ñõåìû ñ íóëåâûì è ïîääåðæèâàåò íàïðÿæåíèå
íà ñâîåì âûõîäå òàêèì, ÷òîáû ðàçíîñòü ñðàâíèâàåìûõ íàïðÿæåíèé
ðàâíÿëàñü íóëþ. Ýòîò ýôôåêò äîñòèãàåòñÿ áëàãîäàðÿ äåéñòâèþ îá-
ðàòíîé ñâÿçè.



                     R1                               Uâõ
                                                       2
                                          VT1
        Uâõ

                      R2                  V2
                                           T             Uâõ
                                                     −
                                                          2


Ðèñ. 48. Ñõåìà ïðåîáðàçîâàíèÿ îäíîïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ â äâóïîëÿðíîå


   Åñëè, íàïðèìåð, íàãðóçèòü ïîëîæèòåëüíûé âûõîä ñõåìû íà çåì-
ëþ ñèëüíåå, ÷åì îòðèöàòåëüíûé, òî ïîëîæèòåëüíîå íàïðÿæåíèå íå-
ñêîëüêî óìåíüøèòñÿ. Ýòî ïðèâåäåò ê íåêîòîðîìó ñíèæåíèþ íàïðÿ-
æåíèÿ íà âõîäå ÎÓ. Íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ÎÓ ïðè ýòîì ïîíèçèòñÿ
òàê, ÷òî òðàíçèñòîð VT1 çàïðåòñÿ, à òðàíçèñòîð VT2 îòêðîåòñÿ. Ýòî
ïðèâåäåò ê êîìïåíñàöèè èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèé íà ïîëîæèòåëüíîì
âûõîäå ñõåìû.
    ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå òîê ÷åðåç òðàíçèñòîð VT2 äîñòèãíåò òà-
êîé âåëè÷èíû, ÷òî îáà âûõîäà ñõåìû îêàæóòñÿ îäèíàêîâî íàãðó-
æåííûìè. Îáà òðàíçèñòîðà VT1 è VT2 ðàáîòàþò â ýòîé ñõåìå â
êà÷åñòâå ïàðàëëåëüíûõ ðåãóëÿòîðîâ íàïðÿæåíèÿ, èç êîòîðûõ òîëü-
êî îäèí íàõîäèòñÿ â àêòèâíîì ðåæèìå.

         6.7. ÎÊÎÍÅ×ÍÛÉ ÊÀÑÊÀÄ ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐÀ
            Ñ ÁÎËÜØÎÉ ÂÛÕÎÄÍÎÉ ÌÎÙÍÎÑÒÜÞ
   Ìîùíîñòü ðàññåèâàåìàÿ íà òðàíçèñòîðå îêîíå÷íîãî êàñêàäà ∆Ðò=
= Ií max (Uâõ – Uí), òåì áîëüøå, ÷åì áîëüøå Ií è ∆U = Uâõ – Uí. Ïðè
ìîùíîñòÿõ ðàññåÿíèÿ áîëüøå 100 Âò, äëÿ îõëàæäåíèÿ òðàíçèñòîðà
ïðèõîäèòñÿ ñòàâèòü ðàäèàòîð.
   Âåëè÷èíó ∆Ðò ìîæíî óìåíüøèòü, åñëè âåñü íåîáõîäèìûé äèàïà-
çîí âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ðàçáèòü íà íåñêîëüêî ãðàíè÷àùèõ äðóã
ñ äðóãîì ïîääèàïàçîíîâ è îäíîâðåìåííî ñ ïåðåêëþ÷åíèåì ýòèõ ïîä-
äèàïàçîíîâ ïåðåêëþ÷àòü òàêæå óðîâíè âõîäíîãî íåñòàáèëèçèðîâàí-
                                                                  63


íîãî íàïðÿæåíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü ñíèæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà
âûõîäíîì òðàíçèñòîðå VT1.
   Ñóùåñòâóåò òàêæå âîçìîæíîñòü ýëåêòðîííîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ íå-
ñòàáèëèçèðîâàííîãî íàïðÿæåíèÿ Uâõ, ðàçäåëåííîãî íà äâà ïîääèà-
ïàçîíà. Íà ðèñ. 49 ïðèâåäåíà ñõåìà òàêîãî ñòàáèëèçàòîðà.

                                ÎÓ
                                      Uå
                                           VT3
     Uâõ
      2                                                  VT2
                                             VD3
                                     3Â          VD1       VD2




                                                         VT1
         Uâõ
     −
          2
                                                          Uí        Rí



               Ðèñ. 49. Ñòàáèëèçàòîð ñ áîëüøîé âûõîäíîé ìîùíîñòüþ

   Ïðè ìàëûõ íàïðÿæåíèÿõ íà âõîäå ÎÓ òðàíçèñòîð VT2 çàêðûò, à
äèîä VÄ1 îòêðûò. Ïîòåíöèàë êîëëåêòîðà òðàíçèñòîðà VT1 ñîñòàâ-
ëÿåò 1/2Uâõ. Â òàêîì ðåæèìå ðàáîòû ìîùíîñòü ðàññåÿíèÿ
                  Σ∆Ðò = ∆Ðò = Ií (1/2Uâõ – Uí).                (56)
   Ýòà ìîùíîñòü ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè ðàâíîì íóëþ ñîñòàâëÿ-
åò ïîëîâèíó ìîùíîñòè, êîòîðóþ ðàññåÿë áû ñòàáèëèçàòîð áåç äåëå-
íèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Åñëè ïîòåíöèàë Ue ïðåâûñèò âåëè÷èíó
1/2Uâõ + 2Uáý, òî òðàíçèñòîð VT2 îòêðîåòñÿ è ïîòåíöèàë êîëëåêòî-
ðà VT1 áóäåò âîçðàñòàòü ñ ðîñòîì Ue äî âåëè÷èíû
            Uê1 = Ue – 2Uáý – Ud2 ≈ Ue – 2.                     (57)
   Äèîä VÄ1 ïðè ýòîì îêàæåòñÿ çàêðûòûì è òîê íàãðóçêè áóäåò
ñíèìàòüñÿ ñ äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åííûõ èñòî÷íèêîâ íàïðÿ-
æåíèÿ ïî 1/2Uâõ. Íàïðÿæåíèå êîëëåêòîð-ýìèòòåð òðàíçèñòîðà VT1
óïàäåò ïðè ýòîì äî âåëè÷èíû
   Uêýò1 = Uê1 – Uí = (Ue – 2) – (Ue – 3 – 1,4) ≈ 2,4.     (58)
   Îáùàÿ ìîùíîñòü ðàññåÿíèÿ â òàêîì ðåæèìå ðàáîòû ñîñòàâèò
           Σ∆Ðò = ∆Ðò1 + ∆Ðò2 = 2,4 Ií + (Uâõ – Uí + 2,4) Ií =
                         = (Uâõ – Uí) Ií.                       (59)

64


   Çàâèñèìîñòü ìîùíîñòè ðàñ-
                                        ∆P    1/2UâõIí
ñåÿíèÿ ñòàáèëèçàòîðà îò âûõîä-
íîãî íàïðÿæåíèÿ ïðèâåäåíà íà                                     Σ∆Pò
ðèñ. 50.                                     ∆Pò1        ∆Pò2
   Äèîä VÄ2 ñëóæèò äëÿ çàùè-
òû òðàíçèñòîðà VT2 îò îáðàò-                      ∆Pò2          ∆Pò1
íîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà                     Uâõ/2        Uâõ/2       Uí
ýìèòòåðíîì ïåðåõîäå ïðè íèç-            Ðèñ. 50. Çàâèñèìîñòü ìîùíîñòè
êèõ çíà÷åíèÿõ âûõîäíîãî íà-              ðàññåÿíèÿ ñòàáèëèçàòîðà îò
ïðÿæåíèÿ.                                   âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ


 6.8. ÑÕÅÌÀ ÏÎÄÀÂËÅÍÈß ÏÅÐÅÌÅÍÍÎÉ ÑÎÑÒÀÂËßÞÙÅÉ
            ÂÛÏÐßÌËÅÍÍÎÃÎ ÍÀÏÐßÆÅÍÈß
   Ñòàáèëèçàòîð (ðèñ. 51) óìåíüøàåò ïåðåìåííóþ ñîñòàâëÿþùóþ íà
ôèëüòðèðóþùåì êîíäåíñàòîðå Ñ1. Ïóëüñèðóþùåå íàïðÿæåíèå â òî÷êå
1 îãðàíè÷èâàåòñÿ íà ñòàáèëèòðîíå VD1. Îãðàíè÷åííîå íàïðÿæåíèå
÷åðåç ñîñòàâíîé ýìèòòåðíûé ïîâòîðèòåëü ïåðåäàåòñÿ íà êîíäåíñàòîð
Ñ1 (U2).

                    1           VT1       U1
                                     2
                               ÃÒ806
               R1           VT2        U2
               1ê          ÃÒ321                                             t
∼E
                                 Ñ1          U2
                         VD1    100,0
                        Ä814Ä                                                t



  Ðèñ. 51. Ñõåìà ïîäàâëåíèÿ ïåðåìåííîé ñîñòàâëÿþùåé âûïðÿìëåííîãî
                             íàïðÿæåíèÿ



           6.9. ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐÛ, ÂÛÏÎËÍÅÍÍÛÅ
            ÍÀ ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÛÕ ÌÈÊÐÎÑÕÅÌÀÕ
   Èíòåãðàëüíûå ìèêðîñõåìû Ê275ÅÍ1-Ê275ÅÍ16À,Á (òàáë. 6) äå-
ëÿòñÿ íà äâå ãðóïïû: ãðóïïà À èìååò ðàçáðîñ âûõîäíîãî íàïðÿæå-
íèÿ 1,5 %, ãðóïïà Á – 2,5 %.
   Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ìèêðîñõåì ïðèâåäåíû â òàáë.6, ãäå Ku – êî-
ýôôèöèåíò íåñòàáèëüíîñòè ïî íàïðÿæåíèþ Ku =[∆Uâûõ/∆Uâõ] 100 %;
Ki – êîýôôèöèåíò íåñòàáèëüíîñòè ïî òîêó Ki = (∆Uí/Ií max) 100 %;
Uâõ – ìèíèìàëüíîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå; Iâûõ – âûõîäíîé òîê.

                                                                                 65


                                                                    Òàáëèöà 6
     Òèï ìèêðîñõåìû    Uâûõ,           Ku, %   Ki, %      Uâõ,      Iâûõ, ìÀ

 K275ÅÍ1               + 1,2            0,01    0,01         5            50
 K275ÅÍ2               + 2,4            0,01    0,01         6            50
 K275ÅÍ3                +3              0,005   0,01        6,5           50
 K275ÅÍ4                +4              0,002   0,005       7,5           50
 K275ÅÍ5                +5              0,02    0,003       8,5           50
 K275ÅÍ8               + 6,3            0,002   0,003       9,5           50
 K275ÅÍ9               − 6,3            0,002   0,003       9,5           50
 K275ÅÍ10               +9              0,002   0,002      12,5           50
 K275ÅÍ13              + 12,6           0,002   0,002       16            45
 K275ÅÍ14              − 12,6           0,002   0,002       16            45
 K275ÅÍ15              + 15             0,002   0,002      18,5           50
 K275ÅÍ16              + 24             0,002   0,002      27,5           35

   Èíòåãðàëüíûå ìèêðîñõåìû Ê403ÅÍ1-Ê403ÅÍ8 (òàáë. 7) äåëÿòñÿ
íà äâå ãðóïïû: ãðóïïà À èìååò íåñòàáèëüíîñòü ïî íàïðÿæåíèþ è ïî
òîêó 0,01 %,à ãðóïïà Á – 0,05 %. Ðàçáðîñ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
2 %. Ìèíèìàëüíûé òîê íàãðóçêè 0,05 À. Ðàññåèâàåìàÿ ìîùíîñòü
áåç òåïëîîòâîäà 1 Âò, à ñ òåïëîîòâîäîì – 15 Âò.
                                                      Òàáëèöà 7
      Òèï ìèêðîñõåìû             Uâûõ ,          Uâõ,              Ií, À

 K403ÅÍ1                           5             11−17                2
 K403ÅÍ2                           6             12−18                2
 K403ÅÍ3                           9             15−22               1,5
 K403ÅÍ4                           12            18−27               1,5
 K403ÅÍ5                           15            21−31               1,5
 K403ÅÍ6                           24            30−45               1,0
 K403ÅÍ7                           27            33−50               1,0
 K403ÅÍ8                           30            36−54               1,0

  Ìèêðîñõåìó ìîæíî âêëþ÷àòü áåç çàùèòû îò êîðîòêîãî çàìûêà-
íèÿ, ñ çàùèòîé îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ñ äâóìÿ èñòî÷íèêàìè, ñ

66


ïîäêëþ÷åíèåì øóíòèðóþùåãî ðåçèñòîðà äëÿ óìåíüøåíèÿ (óâåëè÷å-
íèÿ) âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ â ïðåäåëàõ 10 %.
   Èíòåãðàëüíûå ìèêðîñõåìû Ê142ÅÍ1,Ê142ÅÍ2 ïðèìåíÿþò êàê ñòà-
áèëèçàòîðû ñ ðåãóëèðóåìûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì (ðèñ. 52). Ìèê-
ðîñõåìà Ê142ÅÍ1 ïðè òîêå íàãðóçêè 50 ìÀ èìååò íà âûõîäå íàïðÿæå-
íèå 3 Â ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 10 Â, à ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè
20 Â âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî 12 Â. Ìèêðîñõåìà Ê142ÅÍ2 ïðè
òîêå íàãðóçêè 50 ìÀ èìååò Uâõ = 20 Â; Uâûõ = 12  è Uâõ = 40 Â;
Uâûõ = 30 Â. Ðåçèñòîð R2 ñòîèò â öåïè ñõåìû çàùèòû. Ñîïðîòèâëåíèå
ýòîãî ðåçèñòîðà R2 = Uâûõ / Iâûõ max. Ðåçèñòîð R3 = (Uâûõ + 0,5) / 0,3.
Ñòàáèëèçàòîð ìîæåò âêëþ÷àòüñÿ âíåøíèì ñèãíàëîì, êîòîðûé ïîäàåò-
ñÿ íà âõîä. Ïî ýòîé öåïè äîëæåí ïðîòåêàòü òîê 0,5–1,0 ìÀ.

     Ñ1                                                     R3
                                                     VT
                        1           16
                        2           15
                        3           14
                                                                 Âûõîä
                        4           13
                        5           12       R1
                        6           11
     Âõîä
                        7           10
                        8            9                      Ñ2
                                             R2


              Ðèñ. 52. Ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà íà ìèêðîñõåìå K142EH1

   Ñòàáèëèçàòîð íà èíòåãðàëüíîé ìèêðîñõåìå Ê181ÅÍ1 ðàáîòàåò ñ
âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 9–20 Â. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî 3–
15 Â. Ìàêñèìàëüíûé òîê ñòàáèëèçàöèè 150 ìÀ. Êîýôôèöèåíò íå-
ñòàáèëüíîñòè ïî íàïðÿæåíèþ 7⋅10–3, à ïî òîêó 8⋅10–3. Òåìïåðàòóð-
íûé äðåéô âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ðàâåí 0,01 % íà ãðàäóñ. Òîê
êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ ñîñòàâëÿåò 0,4 À. Íà ðèñ. 53, à,á,â ïîêàçàíû
çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ îò âûõîäíîãî
è âõîäíîãî íàïðÿæåíèé è îò òîêà íàãðóçêè.
à)            Kóu⋅103       á)    Kóu⋅103   â)    Kóu⋅103
                                             20


                             10              10
                              5
          2              0                    0
       3 6 9 12 Uâûõ,      10 15    20Uâõ,      50   100 Ií, ìÀ
 Ðèñ. 53. Çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ñòàáèëèçàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
           îò âõîäíîãî è âûõîäíîãî íàïðÿæåíèé è òîêà íàãðóçêè
                                                                         67


   Ñõåìû âêëþ÷åíèÿ ìèêðîñõåìû ïîêàçàíû íà ðèñ. 54, à,á.  ïåð-
âîé ñõåìå Uâûõ = 1,5(R1 + R2). Âòîðàÿ ñõåìà èìååò çàùèòó îò òîêà
êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ. Ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R1 îïðåäåëÿåòñÿ
âûðàæåíèåì R1 = 0,7 / 1,5Iâûõ.

     à)                                              á)
                                                                             R1         Uâûõ
                                              Uâûõ        Uâõ
 Uâõ                                R1
          4        6       5
                                                                        5 7 8     R2
                                         Ñ2                     4   6
              Ê181ÅÍ1
                                                                Ê181ÅÍ1                Ñ2
          2    3       9       Ñ1
                                    R2                          2   3    9
                                                                             Ñ1   R3


          Ðèñ. 54. Ñõåìû ñòàáèëèçàòîðîâ íà ìèêðîñõåìå K181EH1

   Äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé Uí îò 3 äî 30  íàøëè
áîëüøîå ïðèìåíåíèå èíòåãðàëüíûå ñòàáèëèçàòîðû Ê142ÅÍ1,Ê142ÅÍ2
(Ií ≤ 0,15 À) è Ê142ÅÍ3, Ê142ÅÍ4 (Ií ≤ 1 À), èìåþùèå óñèëèòåëü,
âûïîëíåííûé ïî äèôôåðåíöèàëüíîé ñõåìå, è òåðìîêîìïåíñèðîâàííûé
èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ. Èíòåãðàëüíûå ñòàáèëèçàòîðû Ê142ÅÍ3
è Ê142ÅÍ4 îòëè÷àþòñÿ ìèíèìàëüíî äîïóñòèìûì êîëëåêòîðíûì íà-
ïðÿæåíèåì ðåãóëèðóþùåãî ýëåìåíòà, ðàâíûì 3 è 4 Â. Óêàçàííûå âûøå
èíòåãðàëüíûå ñòàáèëèçàòîðû èìåþò αí ≤ 0,01 % / °Ñ, γí ≤ αí Uí ì / °Ñ.
   Ïàðàìåòðû Kñò è rä â èíòåãðàëüíûõ ñòàáèëèçàòîðàõ îïðåäåëÿþò-
ñÿ ïî ôîðìóëàì:
                                                  100
                                         Kñò =         ,                                       (60)
                                                 kuUâõ

                                                 Uí
                                    rä = ki              .                                     (61)
                                              100∆Ií max
   Èíòåãðàëüíûå ñòàáèëèçàòîðû Ê142ÅÍ5À è Ê142ÅÍ5Á îáåñïå÷èâà-
þò ïîëó÷åíèå âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé Uí 5 è 6 Â, ñîîòâåòñòâåííî, ïðè
òîêàõ íàãðóçêè äî 3 À. Äëÿ íèõ ku ≤ 0,5%, ki ≤ 3%, αí ≤ 0,02 % / °Ñ.
   Ïðåäåëüíî äîïóñòèìûå ìîùíîñòè, ðàññåèâàåìûå ñòàáèëèçàòîðà-
ìè Ê142ÅÍ1, ÅÍ2, ÅÍ3, ÅÍ4, ÅÍ5À, ÅÍ5Á ñîîòâåòñòâåííî ðàâíû
0,8, 4 è 10 Âò.
   Ñòàáèëèçàòîðû Ê142ÅÍ1, Ê142ÅÍ2 ÿâëÿþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè
è ïîýòîìó íàõîäÿò íàèáîëüøåå ïðèìåíåíèå.
   Ñõåìà ñòàáèëèçàöèè äâóõ ñèììåòðè÷íûõ îòíîñèòåëüíî çåìëè íà-
ïðÿæåíèé ïðèâåäåíà íà ðèñ. 55 è âêëþ÷àåò â ñåáÿ òðàíñôîðìàòîð ñî

68


ñðåäíåé òî÷êîé âòîðè÷íîé îáìîòêè, äèîäíûé ìîñò  è äâà ñòàáèëè-
çàòîðà ñåðèè ÅÍ.

                                              1           2
                                                   ÅÍ

                                                   3               Uâûõ1
                          Â


                                                   1               Uâûõ2

                                              3           2
                                                   ÅÍ

     Ðèñ. 55. Ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà äâóõ ñèììåòðè÷íûõ îòíîñèòåëüíî
                          çåìëè íàïðÿæåíèé

   Ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê ñòàíäàðòíîãî èíòåãðàëüíîãî ñòàáè-
ëèçàòîðà íàïðÿæåíèÿ ñîñòàâëÿåò äî 2 À. Äëÿ åãî ïîâûøåíèÿ ìîæíî
âêëþ÷èòü, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 56, äîïîëíèòåëüíûé ìîùíûé òðàí-
çèñòîð.
   Âìåñòå ñ âíóòðåííèì âû-
õîäíûì òðàíçèñòîðîì èíòåã-      Uâõ                        2
                                                1                Uâûõ
ðàëüíîãî ñòàáèëèçàòîðà îí                            ÅÍ
îáðàçóåò ðàçíîâèäíîñòü ñõå-                         3
ìû Äàðëèíãòîíà – êîìïëè-
ìåíòàðíûé ñîñòàâíîé òðàíçè-
                                    Ðèñ. 56. Ñõåìà ñèëüíîòî÷íîãî
ñòîð. Íåäîñòàòîê òàêîãî ñïî-               ñòàáèëèçàòîðà
ñîáà óâåëè÷åíèÿ òîêà ñòàáè-
ëèçàòîðà ñîñòîèò â òîì, ÷òî ñõåìà îãðàíè÷åíèÿ òîêà è öåïü çàùèòû
âûõîäíîãî òðàíçèñòîðà ñòàáèëèçàòîðà ôàêòè÷åñêè íå èñïîëüçóþòñÿ.

        6.10. ÒÐÀÍÇÈÑÒÎÐÍÛÉ ÊÎÌÏÅÍÑÀÖÈÎÍÍÛÉ
              ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐ Ñ ÏÀÐÀËËÅËÜÍÛÌ
                ÐÅÃÓËÈÐÓÞÙÈÌ ÝËÅÌÅÍÒÎÌ
   Ïðè âîçðàñòàíèè íàïðÿæåíèÿ Uâõ âîçðàñòàåò íàïðÿæåíèå Uí è,
ñëåäîâàòåëüíî, íà ðåçèñòîðå Rä1, äåëèòåëÿ (Rä1,Rä2,Rï) (ðèñ. 57).
   Ýòî ïðèâîäèò ê íàðóøåíèþ îòðèöàòåëüíîãî ïîòåíöèàëà íà áàçå óñè-
ëèòåëüíîãî òðàíçèñòîðà VT2 è åãî êîëëåêòîðíîãî òîêà, ïàäåíèÿ íà-
ïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå R4, ïîëîæèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà íà áàçå ñîñòàâ-
íîãî ðåãóëèðóþùåãî òðàíçèñòîðà VT1 è åãî êîëëåêòîðíîãî òîêà IVT1.
   Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå R1 çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ íà ∆IVÒ1,
ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç íåãî òîêà âîçðàñòàåò íà âåëè÷èíó ∆IVÒ1R1, ïðè-
ìåðíî ðàâíóþ óâåëè÷åíèþ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ∆Uâõ.
                                                                      69


       R1                                Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðè
+                                      +
                                      ýòîì ñîõðàíèò ñâîå ïåðâîíà-
                  VÄ                  ÷àëüíîå çíà÷åíèå ñ çàäàííîé
                          RÄ1
     R2                               òî÷íîñòüþ. Ðåãóëèðîâêà âûõîä-
                  VT2                 íîãî íàïðÿæåíèÿ â ñòàáèëèçà-
Uâõ                            +
                                 Uí   òîðàõ ñ ïàðàëëåëüíî âêëþ÷åí-
     VT1                  RÄ2 Ñ       íûì ÐÝ îáû÷íî íå ïðåäóñìàò-
           R3 R4                      ðèâàåòñÿ, òàê êàê îíà ïðèâî-
                          Rï          äèò ê çíà÷èòåëüíîìó ñíèæåíèþ
–                                 –   ÊÏÄ ñòàáèëèçàòîðà.
                                         Ðåçèñòîð Rï ñëóæèò äëÿ óñ-
    Ðèñ. 57. Ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà
   ñ ïàðàëëåëüíûì ðåãóëèðóþùèì
                                      òàíîâêè òðåáóåìîãî çíà÷åíèÿ
              ýëåìåíòîì               âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ [6].
                                         Ñõåìà íà ðèñ. 57 ìîæåò
áûòü ïðèìåíåíà åñëè UVmax < (Uí–Uýáò1–Uêýò2 min), ãäå UVmax, Uýáò1,
Uêýò2 min – ñîîòâåòñòâåííî íàïðÿæåíèÿ íà ñòàáèëèòðîíå VÄ, ïåðåõî-
äà áàçà-ýìèòòåð ñîñòàâíîãî òðàíçèñòîðà VT1, êîëëåêòîð-ýìèòòåð òðàí-
çèñòîðà VT2.
   Ñòàáèëèòðîí VÄ âûáèðàåòñÿ èç óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ (ÒÊÍ) ñòàáè-
ëèçàòîðà, ïðåâûøàþùåãî çàäàííîå

                                 γ VT2 + γVÄ
                          γí =                  ,                 (62)
                                      kä

ãäå γVÒ2, γVÄ – ÒÊÍ óñèëèòåëüíîãî òðàíçèñòîðà VT2 è ñòàáèëèòðîíà VÄ
                                      Rä1
                               kä =         ;                     (63)
                                      Rä
kä – êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è âûõîäíîãî äåëèòåëÿ (Rä = Rä1 +Rä2 +Rï).
   Âåëè÷èíà γVÒ2 èìååò ðàçáðîñ îò –1,9 äî –2,5 ìÂ/°C.
   Ñ òåì, ÷òîáû ïîëó÷èòü ìàëóþ âåëè÷èíó γí, íåîáõîäèìî â êà÷åñòâå
VÄ ïðèìåíÿòü ñòàáèëèòðîí ñ ïîëîæèòåëüíûì è áëèçêèì ïî àáñî-
ëþòíîé âåëè÷èíå ê γVÒ2 çíà÷åíèåì γVÄ. Òàêèì ñòàáèëèòðîíîì ÿâëÿ-
åòñÿ Ä818À, ó êîòîðîãî ïðè òîêå Iñò=10 ìA

                          γ VÄ = (2 ± 0,2) ìB °C .

     Ìàêñèìàëüíî âîçìîæíûé ÒÊÍ ïðè ýòîì áóäåò
                              −2,5 + 1,8         0,7
                  γ í max =                 =−           ìB °C.
                                 kä                 kä


70



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика