Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Линейные стабилизаторы напряжения

Читайте также:
  1. II Измерить среднеквадратическое значение переменной составляющей, среднеквадратичное действующее и амплитудное напряжения после выпрямителя для различных нагрузок.
  2. II Измерить среднеквадратическое значение переменной составляющей, среднеквадратичные действующие и амплитудное напряжения после выпрямителя для различных нагрузок.
  3. III Исследовать влияние сглаживающего фильтра на форму выпрямленного напряжения.
  4. IV Исследовать влияние стабилизатора напряжения на форму выпрямленного напряжения и определить коэффициент стабилизации.
  5. АПЕРИОДИЧЕСКИЙ (РЕЗИСТОРНЫЙ) УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
  6. Выбор реле напряжения
  7. Выбор реле напряжения

 

Стабилизатором напряжения называется устройство, автоматически поддерживающее напряжение на нагрузке при изменении в определенных пределах таких дестабилизирующих факторов, как напряжение первичного источника, сопротивление нагрузки, температура окружающей среды.

Существует два вида стабилизаторов – параметрические и компенсационные.

Параметрический стабилизатор использует элементы, в которых напряжение остается неизменным при изменении протекающего через них тока. Такими элементами являются стабилитроны, в которых при изменении тока в очень широких пределах падение напряжения изменяется на доли процента. Параметрические стабилизаторы применяются, как правило, в качестве источников опорного (эталонного) напряжения. Схема параметрического стабилизатора напряжения представлена на рисунке 8.

 

Рисунок 8.

 

Принцип работы компенсационного стабилизатора основан на сравнении фактического напряжения на нагрузке с эталонным и увеличении или уменьшении в зависимости от этого отклонения выходного напряжения. Структурная схема компенсационного стабилизатора напряжения последовательного типа представлена на рисунке 9А, а принципиальная схема компенсационного стабилизатора напряжения последовательного типа представлена на рисунке 9Б.

Эталонное напряжение формируется источником опорного напряжения (ИОН). В сравнивающем элементе (СЭ) происходит сравнение напряжения на нагрузке с эталонным и выработка управляющего сигнала рассогласования. Этот сигнал усиливается усилителем (У) и подается на регулирующий элемент (РЭ), который обеспечивает такое изменение выходного напряжения, которое приводит к приближению фактического напряжения на нагрузке к эталонному значению.

Рисунок 9

 

В простейшем компенсационном стабилизаторе (Рисунок 9Б) опорным напряжением является напряжение UCT стабилитрона VD, а сравнивающим элементом, усилителем и одновременно регулирующим элементом – транзистор VT.

Поскольку нагрузка транзистора VT в цепи эмиттера, то это схема с общим коллектором и выходное напряжение определяется по формуле:

Режим работы транзистора выбирают таким образом, чтобы исходная рабочая точка располагалась на середине линейного участка его входной характеристики. Напряжение UЭБ при этом для кремниевого транзистора составит ≈ 0,7 В.

Предположим, что по каким-либо причинам напряжение на нагрузке UВЫХ уменьшилось. Это приведет к увеличению падения напряжения

UЭБ = UСТ - UВЫХ , что, в свою очередь, увеличит степень открытия транзистора. В результате падение напряжения на транзисторе UКЭ уменьшится, а, значит, увеличится напряжение на нагрузке UВЫХ = UВХ – UКЭ , и в итоге напряжение на нагрузке восстановится. Аналогичное восстановление выходного напряжения произойдет и при его увеличении. Только в этом случае произойдет уменьшение степени открытия транзистора и соответствующее увеличение падающего на нем напряжения UКЭ .

Транзистор включен по схеме с общим коллектором и его выходным напряжение является UСТ . Так как IБ << IH , схема позволяет отдавать в нагрузку значительную мощность. Коэффициент стабилизации такой схемы составляет КСТ = 150…300. В рассмотренной схеме сигнал рассогласования формируется на самом регулирующем транзисторе. Более высокую степень стабилизации обеспечивают схемы, в которых на базу регулирующего транзистора поступает предварительно усиленный сигнал рассогласования. В рассмотренных стабилизаторах напряжения регулирующий транзистор всегда открыт, а само регулирование осуществляется путем изменения степени его открытия, т.е. линейно. Поэтому такие стабилизаторы называются линейными.

Более современными являются стабилизаторы напряжения, выполненные в виде интегральных микросхем. Именно такой стабилизатор напряжения используется в учебном стенде и представлен на рисунке 10.

 

 

Рисунок 10

Основными параметрами, характеризующими стабилизатор напряжения, являются:

1) Коэффициент стабилизации КСТ, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора:

,

где UВХ и UВЫХ – номинальное напряжение на входе и выходе стабилизатора, ΔUВХ и ΔUВЫХ – изменение напряжений на входе и выходе стабилизатора.

Коэффициенты стабилизации служат основными критериями для выбора рациональной схемы стабилизации и оценки ее параметров.

2) Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении:

, при UВХ = const.

3) Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности в нагрузке к номинальной входной мощности:

 

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 225 | Нарушение авторских прав


 

 

Читайте в этой же книге: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ | Лабораторная работа №1 | Описание лабораторной установки. | Методические указания | Выпрямитель | II Измерить среднеквадратическое значение переменной составляющей, среднеквадратичные действующие и амплитудное напряжения после выпрямителя для различных нагрузок. | II Измерить среднеквадратическое значение переменной составляющей, среднеквадратичное действующее и амплитудное напряжения после выпрямителя для различных нагрузок. | III Исследовать влияние сглаживающего фильтра на форму выпрямленного напряжения. | IV Исследовать влияние стабилизатора напряжения на форму выпрямленного напряжения и определить коэффициент стабилизации. | ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Сглаживающие фильтры| Описание лабораторной установки

mybiblioteka.su - 2015-2023 год. (0.032 сек.)