Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Разумеется, можно взять ближайшее стандартное значение 300 или 330 Ом. Мощность рассеивания стабилитрона составляет

Рст = Устает 5. IB (49 мА) ~ 250 мВт.

Если необходим ток нагрузки приблизительно 1 А, то для лолучения стабилизированного напряжения можно использовать

Источник пост, не-

стабил. на-пряокения

-WW-



Фиг. 8.22.


«-источник стабилизированного постоянного напряжения со средней величиной допустимого тока нагрузки, б-для увеличения допустимого тока нагрузки вместо транзистора Г можно включить составной транзистор (включение по схеме Дарлингтона); в-для надежного включения схемы можно использовать делитель напряжения.

схему, показанную на фиг. 8.22, а. В этом случае транзистор Т, который иногда называют регулирующим элементом, гасит разность между напряжением нестабилизированного источника Унест и напряжением на нагрузке Увых- Через транзистор Г проходит сумма тока нагрузки и тока стабилитрона. Этот суммарный ток эмиттера транзистора Т регулируется во много раз



*) Иногда последовательно с базой Т для защиты схемы при очень малых сопротивлениях нагрузки включается сопротивление от 50 до 200 Ом.

Стабильность схемы по нагрузке фактически определяется динамическим сопротивлением стабилитрона, а не действием ОУ, - Прим. ред.

меньшим током базы этого транзистора. Обратите внимание на тот факт, что ток в базу транзистора задает ОУ

Данную схему можно проанализировать следующим образом. Ток, протекающий через стабилитрон, обеспечивает на неинвертирующем входе ОУ хорошо стабилизированное напряжение. Это напряжение стабилизации Уст вызывает на выходе ОУ напряжение Увых, которое больше входного напряжения в Кос раз. Напряжение Увых поступает на базу транзистора Т и смещает его база-эмиттерный переход в прямом направлении. Для кремниевого транзистора прямое падение напряжения база - эмиттер Уб-э составляет приблизительно 0,7 В. Поэтому напряжение на иагрузке Увых» являющееся напряжением на эмиттере, будет меньше выходного напряжения ОУ Увых на прямое падение напряжения база -эмиттер Уб э, т. е.

У;ых = Увых-Уб-э, (8.18а)

Уых Увых-0,7В. (8.186)

Часто пишут

Увых-Увых. (8.18В)

Подставив в эти выражения уравнение (8.16), можно показать, что

У;ых = осУст-Уб-э, (8.19а)

Увых /СосУст - 0,7В, (8.196)

Увых/СосУст. (8.19в)

Отсюда видно, что способность схемы стабилизировать напряжение на нагрузке Увых находится в прямой зависимости от способности стабилитрона поддерживать неизменным напряжение Уст- Вообще говоря, чем меньше паспортное значение динамического сопротивления стабилитрона (импеданса) Гст.иом, тем лучше стабилизация 2).

На схеме фиг. 8.22, а падение напряжения на Rt есть разность напряжений на нагрузке и стабилитроне (Увых - Уст). Так как Увых стабилизировано, то напряжение, падающее на резисторе, является совершенно неизменным, а отсюда стабильным является и ток, проходящий через резистор и стабилитрон. Стабильность тока через стабилитрон делает падение напряжения на нем неизменным независимо от динамического сопротивления стабилитрона /"ст.ион- Таким образом, стабильность тока через стабилитрон, обусловленная постоянством падения напряжения



на Rt, приводит к тому, что данная схема хорошо стабилизирует напряжение.

Элементы этой схемы выбираются следующим образом: сопротивление Rr выбирается так, чтобы

R= вых-tCT (8.20)

а ток через стабилитрон должен находиться в пределах /ст.мнн - /ст.нон [см. уравнение (8.17)]. Минимальное значение нестабилизированного напряжения Унест должно быть больше требуемого напряжения на нагрузке Увых- Другими словами, стабилизированное напряжение Увых должно быть меньше минимального УцЕст- Разность между Унест и Увых выделяется на транзисторе Т. Транзистор выбирают таким образом, чтобы его максимально допустимый коллекторный ток превышал максимальное значение тока в нагрузке плюс ток через стабилитрон /ст» т. е.

/к. макс /н. макс ~Ь /ст- (8.21)

Аналогично максимально допустимая мощность рассеивания транзистора должна быть не менее

Rk. макс = (Унест. макс Увых) /к. макс, (8.22)

где Унест.макс - максимальнос значение напряжения на выходе нестабилизированного источника питания.

Напряжение стабилизации Уст и резисторы Ri и Roc выбираются в соответствии с уравнением (8.19), где

Кос+1. (3.6)

Допустимая мощность рассеяния стабилитрона должна быть больше мощности, определяемой из выражения Рст = Уст/ст.

Как отмечалось выше, максимальный ток нагрузки /н.макс схемы фиг. 8.22, а ограничен величиной около 1 А при использовании ОУ общего назначения. Допустимый ток нагрузки можно увеличить до нескольких ампер, если транзистор Т заменить составным транзистором, показанным на фиг. 8.22, б.

При включении питания схемы транзистор Т может открываться недостаточно и напряжение на нагрузке Увых будет меньше Уст. В этом случае лавинного пробоя стабилитрона не наступит и схема не будет стабилизировать напряжение на нагрузке. Для надежного включения схемы на стабилитрон следует подавать напряжение запуска от делителя напряжения, как показано на фиг. 8.22, е. Резисторы Ra и Rb выбираются так.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106