Cтраница 4
Мы уже говорили, что наиболее эффективными и распространенными стабилизаторами являются стабилизаторы последовательного действия. Степень сложности последовательных стабилизаторов определяется уровнями выходного напряжения. Все они, однако, имеют гораздо лучшие характеристики, чем параметрические стабилизаторы, выполненные на полупроводниковых стабилитронах. [46]
Функции Bbix ( Ai) и / С ( /) в общем случае могут быть немонотонными. Однако в последовательных стабилизаторах, в которых важное влияние на коэффициент стабилизации оказывают не столько параметры гэ и р сколько сопротивление гк регулирующего транзистора, значение К, как правило, уменьшается с увеличением нагрузочного тока. [47]
Функции вых ( н) и / С ( / в) в общем случае могут быть немонотонными. Однако в последовательных стабилизаторах, в которых важное влияние на коэффициент стабилизации оказывают не столько параметры га и р, сколько сопротивление гк регулирующего транзистора, величина К, как правило, уменьшается с увеличением нагрузочного тока. [48]
В источниках питания они чаще всего используются в схемах последовательных стабилизаторов напряжения, подключаемых к выходу выпрямителей. [49]
Стабилизатор применяется в сочетании с выпрямителем с дроссельным фильтром, который здесь не показан и с которого подается около 170 в на вход стабилизатора. Поскольку выходное напряжение фиксируется при 150 в, схема эмиттерного повторителя последовательного стабилизатора может действовать от собственного выходного напряжения, для чего не требуется вспомогательного источника питания. [50]
Как видно из (4.21), коэффициент стабилизации пропорционален отношению сопротивлений, так же как и в параметрических стабилизаторах. Основным энергетическим показателем стабилизаторов является коэффициент полезного действия. У последовательных стабилизаторов КПД несколько больше, чем у параллельных, поскольку от источника питания потребляется меньший ток. [51]
![]() |
Структурные схемы линейных компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения. [52] |
Упрощенные структурные схемы линейных компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения показаны на рис. 7.14. Источником опорного напряжения ( 1) в большинстве случаев служит параметрический стабилизатор постоянного напряжения. Регулирующим элементом ( 3) является мощный электронный прибор. В последовательном стабилизаторе ( рис. 7.14 а) выходное напряжение поддерживается неизменным за счет изменения падения напряжения на регулирующем элементе. При возрастании выходного напряжения сопротивление регулирующего элемента Rpa увеличивается, что приводит к увеличению падения напряжения на нем, а это уменьшает напряжение на выходе стабилизатора. В параллельном стабилизаторе ( рис. 7.14 6) выходное напряжение поддерживается неизменным за счет изменения тока через регулирующий элемент. [53]
В противоположность параллельным стабилизаторам потери мощности в регулирующем элементе возрастают с увеличением тока нагрузки. Если в параллельных стабилизаторах увеличение тока нагрузки приводит к уменьшению тока регулирующего элемента, то здесь это не так, поскольку регулирующий элемент и нагрузка включены последовательно. В связи с этим короткое замыкание нагрузки в последовательных стабилизаторах приводит к выходу из строя регулирующего элемента. [54]
Сравнивая выражения ( 22 - 9) и ( 22 - 37), приходим к выводу, что при одном и том же выходном напряжении и обычных значениях допусков 6Х 0 1 - - 0 2 в последовательных стабилизаторах требуется менее высоковольтный транзистор, чем в параллельных. Однако этот вывод не учитывает возможных перенапряжений в схемах, когда на регулирующем транзисторе может в течение короткого вреуени действовать полное напряжение питания. S б / такс - Что касается усилительных транзисторов, то в последовательных стабилизаторах с эмиттерным включением опорного элемента к этим транзисторам предъявляются пониженные требования по напряжению; в остальных случаях их следует выбирать из того же условия, что и регулирующий элемент. [55]
Один из методов ограничения по току состоит в включении стабилизатора тока ( подобного изображенному на фиг. Пока ток нагрузки меньше стабилизирующего уровня, мощный транзистор остается насыщенным и мало влияет на стабилизатор напряжения. Если ток нагрузки делается чрезмерным, стабилизатор тока становится ненасыщенным, защищая тем самым последовательный стабилизатор напряжения. [56]
При какой-либо установке напряжения с помощью переменного сопротивления Rs стабилизирующая схема регулирует выходное напряжение, на ползунке сопротивления Ra появится напряжение в несколько десятых вольта, отрицательное по отношению к положителному зажиму на выходе. Напряжение, снимаемое с Rs, затем усиливается с помощью Т2 и подается на базу эмиттерного повторителя Т3, откуда в свою очередь - на базы последовательных транзисторов. Поскольку коллекторно-эмиттерный выход транзистора Т2 связан с базами и коллекторами группы транзисторов, то схема может считаться разновидностью последовательного стабилизатора с эмиттерным повторителем. Rg уменьшает его до эффективного значения стабилизирующего коэффициента усиления, приблизительно равного 5, при 30 в на выходе. [57]
![]() |
Последовательный стабилизатор с составным регулирующим транзистором. [58] |
Из соотношения ( 23-ба) следует, что параллельные стабилизаторы нечувствительны к перегрузкам потоку, так как с увеличением тока / ток регулирующего элемента уменьшается. При токах / н, заметно больших расчетного значения / макс, регулирующий транзистор запирается. При коротком замыкании на выходе напряжение Ut полностью падает на балластном сопротивлении R0 и регулирующий транзистор оказывается вне опасности. Последовательные стабилизаторы, как следует из соотношения ( 23 - 32а), чувствительны к перегрузкам, поскольку ток нагрузки и ток регулирующего элемента возрастают одновременно и в равной степени. [59]
![]() |
Типовая схема последовательного стабилизатора с транзисторным стабилизирующим элементом. [60] |