Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Методика расчета стабилизаторов напряжения

Принцип работы и сравнительная оценка схем выпрямления | Схемы выпрямления с умножением напряжения | СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ | Оценка мешающего действия пульсации напряжения | Сглаживающие фильтры из индуктивности и емкости | Сглаживающие фильтры с аккумуляторной батареей | Основные параметры стабилизаторов | Способы регулирования напряжения | Феррорезонансные и параметрические стабилизаторы напряжения | Транзисторные стабилизаторы напряжения |


Читайте также:
  1. V. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ КУЛЬТУРНО-ДОСУГОВЫХ ПРОГРАММ
  2. Абреакция — освобождение от напряжения.
  3. Анализ и оценка удовлетворительности структуры баланса проводятся на основе расчета следующих показателей
  4. Ароматерапия — эстетическая методика. Чувство меры – признак высокого вкуса.
  5. Влияние отдельных составляющих суммарного напряжения на тя­говую способность передачи и долговечность ремня
  6. Вспомогательные схемы высокого напряжения вагона Ем
  7. Вспомогательные схемы низкого напряжения вагона Ем

 

Стабилизатор напряжения рассчитывают с учетом исходных данных, основными из которых являются (см. рисунок 5.12,6): макси­мальное Uи mах, номинальное UН, минимальное Uн min1 напряжения на выходе стабилизатора; максимальный Iн mах, минимальный Iн min, токи нагрузки; коэффициент стабилизации Кст; выходное сопро­тивление Rщых; температурная нестабильность выходного напряже­ния; минимально допустимая амплитуда пульсации выходного напряжения UП; технические данные на полупроводниковые при­боры.

Входное напряжение Uвх стабилизатора может быть определено с учетом максимального выходного напряжения Uн mах и падения напряжения Uкэ на участке коллектор-эмиттер регулирующего транзистора. При этом необходимо учитывать колебания входного напряжения DUвх, напряжение пульсации UП (амплитудное зна­чение), падение напряжения Uв на внутреннем сопротивлении источ­ника питания (выпрямитель):

. (5.6)

Уменьшение входного напряжения DUвх выразим через относи­тельный коэффициент отклонения , т.е. .Амплитуду напряжения пульсации U п выразим через относительный коэффициент пульсации , откуда . Подставляя эти выражения в формулу (5.6), получим

отсюда .

При питании от выпрямителя коэффициент пульсации выбирают зависимости от выходного напряжения стабилизатора: при ,а при UH< 5 В .

Минимально допустимое напряжение на участке коллектор -эмиттер регулирующего транзистора в активном режиме выбирают из технических данных. Для трехкаскадного регулирующего эле­мента, состоящего из германиевых транзисторов, , а для трехкаскадного регулирующего элемента, состоящего из кремниевых транзисторов, В. При параллельном включение транзисторов в регулирующем элементе Uкэmin должно быть увеличено на значение падения напряжения на симметрирую­щих резисторах Uc ≈ 0,5 В. Необходимо учитывать и падение на­пряжения в выпрямителе UB, которое зависит от входного тока Iвх и внутреннего сопротивления выпрямителя RB, тогда UB=IBXRB. Входной ток равен сумме тока нагрузки и дополнительного тока управления схемой стабилизатора, т.е. IBX=IH+IД. В свою оче­редь, дополнительный ток включает в себя токи стабилитрона и делителя . Дополнительный ток можно определить из соотношения . Внутреннее сопротивление выпря­мителя рассчитывается в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки стабилизатора. При напряжении на выходе U я < 5 В ; при В .

На основании выбранных значений можно определить искомые напряжения, в том числе номинальное входное ; максимальное входное ; мгновенное максимальное входное ненагруженного источника ; номинальное входное нагру­женного источника ; максимальное входное нагруженного выпрямителя .

Выбор регулирующего транзистора осуществляется по макси­мальной мощности, выделяемой в нем,

Максимальное мгновенное падение напряжения на участке кол­лектор-эмиттер регулирующего транзистора

.

Сопротивление Rс учитывают только при параллельном включе­нии регулирующих транзисторов. На основании полученных значе­ний Ркmах и Uкэmах определяют максимальный ток коллектора регулирующего транзистора, а для повышения надежности необ­ходимо выбрать транзистор с допустимым током, в раз превышающим ток нагрузки стабилизатора ().

При Вт в регулирующем элементе применяют параллельное соединение транзисторов. Тогда сопротивление сим­метрирующих резисторов , где N -число параллельно соединяемых транзисторов.

При меньшей мощности выясняется необходимость применения составного транзистора и числа его каскадов. Определяется максимально возможное изменение тока базы регулирующего транзисто­ра где DIн - максимально возможное изменение тока нагрузки.

Если мА, то следует применять составной транзистор, общий коэффициент которого определяется из условия

Ток Iб max выбирают равным (0,05 - 0,1) мА.

Число транзисторов составного регулирующего элемента определяют по общему коэффициенту .

Используя минимальное значение коэффициента передачи тока

мощного транзистора V Т1, найдем режимы транзистора V ТЗ. Его максимальный коллекторный ток , где IR5-ток, протекающий через резистор R5, который выбирают с учетом максимального обратного тока коллектора VT1 \ в зави­симости от температуры окружающей среды:

где Iкоб - обратный ток коллектора при температуре окружающей среды

Tmax - максимально допустимая температура окружающейсреды.

Падение напряжения на участке коллектор –эмиттер

Сопротивление резистора .

Расчет цепи обратной связи сводится в основном к расчету источника опорного напряжения, сопротивления делителя R ЗR4, резистора R 1 и к выбору транзистора усилителя постоянного тока. Расчет источника опорного напряжения сводится к выбору со­противления резистора R 2, с помощью которого задается ток

стабилитрона VD 1. Как видно из схемы (см. рисунок 5.12,6) .В процессе стабилизации будет изменяться ток стаби­литрона Iст, и сопротивление гасящего резистора R2 необходимо

выбрать таким, чтобы выполнялось условие , тогда (ток Iк2выбирается равным от 2 до 3 мА). Сопротивление .Максимальный ток стаби­литрона .

Сопротивление резисторов выходного делителя напряжения: .

Сопротивление делителя RД=R3+R4, тогда: ; .

Сопротивление резистора .

Максимальный коллекторный ток , а

мощность, рассеиваемая на транзисторе, .

Полученные значения сравнивают с предельно допустимыми для выбранного транзистора. Если они превышают их, то выбранное значение тока Iк2 снижают и расчет выполняют повторно. Остальные параметры стабилизатора определяются по выражениям (5.1)-(5.4).

Стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием, обладая довольно высокими качественными показателями, вместе с тем имеют сравнительно низкий к. п. д., повышение которого прак­тически невозможно без увеличения массы и габаритных размеров радиаторов регулирующих элементов. Значительное увеличение к. п. д. при снижении габаритных размеров возможно в стабилиза­торах с импульсным регулированием.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какими параметрами характеризуются стабилизаторы напряжения и тока?

2. Почему аккумуляторы в буферном режиме подразделяют на основную и дополнительную группы?

3. Что такое угол запаздывания? Как регулируется напряжение в тиристорных выпрямителях?

4. Как регулируется напряжение дросселями насыщения?

5. Как с помощью вольтодобавочного трансформатора осуществляется стаби­лизация напряжения?

6. За счет чего стабилизируется напряжение в феррорезонансных стабилизаторах напряжения?

7. В чем состоит преимущество компенсационных стабилизаторов напряжения перед параметрическими?

8. Для чего в регулирующем элементе компенсационного стабилизатора на­пряжения применяют составной транзистор?

9. Для чего в компенсационном стабилизаторе напряжения применяют диффе­ренциальный усилитель постоянного тока?

10. Как регулируется напряжение в понижающем, повышающем и полярно-инвертирующем импульсном стабилизаторе напряжения?


Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 226 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Импульсные стабилизаторы напряжения| ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)