50.pdf

ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ ÏÈÒÀÍÈß

ÝÊÎÍÎÌÈ×ÍÛÅ ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐÛ

Â. ÀÍÄÐÅÅÂ, ã. Òîëüÿòòè Ñàìàðñêîé îáë.

I îãð =60...70 ìÀ; I êç

20 ìÀ; Ê ñò îïðåäå-

ëÿëñÿ ïðè U âõ =2U âûõ .

Ìèíèìàëüíîå ïàäåíèå íàïðÿæå-

íèÿ

U min =U âõ U âûõ îïðåäåëÿþò ñëåäó-

þùèì îáðàçîì (ðèñ. 10): èçìåðÿþò

U âûõ ñòàáèëèçàòîðà ïðè U âõ =2U âûõ èíî-

ìèíàëüíîì òîêå íàãðóçêè (â äàííîì

ñëó÷àå 20 ìÀ), çàòåì U âõ óìåíüøàþò äî

U âûõ è èçìåðÿþò íîâîå çíà÷åíèå U âûõ .

Ðàçíîñòü ìåæäó ýòèìè íàïðÿæåíèÿ-

ìè âàæíåéøèé ïàðàìåòð ýêîíîìè÷-

íîãî ñòàáèëèçàòîðà, ïðåäíàçíà÷åííî-

ãî äëÿ ðàáîòû îò áàòàðåé. Ïðè áîëåå

ñòðîãîì ïîäõîäå ýòîò ïàðàìåòð íåëü-

çÿ íàçûâàòü ìèíèìàëüíûì ïàäåíèåì

íàïðÿæåíèÿ; òàêîå îïðåäåëåíèå äî-

ñòàòî÷íî óñëîâíî. Ìèíèìàëüíîå ïà-

äåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ñòàáèëèçàòîðå

çàâèñèò îò äîïóñòèìîãî óìåíüøåíèÿ

âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, êîòîðîå ìî-

æåò áûòü ðàçíûì, â çàâèñèìîñòè îò

õàðàêòåðà íàãðóçêè, íî ïðåäëîæåííûé

ñïîñîá èçìåðåíèÿ D U min áîëåå óäîáåí

è óíèâåðñàëåí, òàê êàê ïîçâîëÿåò

ñðàâíèâàòü ïàðàìåòðû ðàçëè÷íûõ

ñòàáèëèçàòîðîâ áåç ó÷åòà òðåáîâàíèé

êîíêðåòíîé íàãðóçêè.

Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ýòîò ïà-

ðàìåòð ñèëüíî çàâèñèò îò òîêà íàãðóç-

êè, à òàêæå îò óðîâíÿ îãðàíè÷åíèÿ âû-

õîäíîãî òîêà è êà÷åñòâà ñòàáèëèòðîíà.

Ïðè èñïîëüçîâàíèè ñòàáèëèòðîíîâ

ñ áîëüøèì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ â îá-

ëàñòè ìàëîãî òîêà (ÊÑ133À, ÊÑ139À,

ÊÑ147À, ÊÑ156À) äàæå ïðè òîêå íà-

ãðóçêè ìåíåå 20 ìÀ íå óäàåòñÿ ïîëó-

÷èòü

ÑÕÅÌÎÒÅÕÍÈÊÀ ÝÊÎÍÎÌÈ×ÍÛÕ

ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐÎÂ

ìåðíî ðàâåí ÒÊÍ ñòàáèëèòðîíà VD1,

òàê êàê ÒÊÍ p-n ïåðåõîäîâ êðåìíèåâûõ

òðàíçèñòîðîâ è äèîäîâ îäèíàêîâ

è èìååò âåëè÷èíó îêîëî 2ìÂ/°Ñ, à èç

âûðàæåíèÿ äëÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ

âèäíî, ÷òî îíè âçàèìíî âû÷èòàþòñÿ.

Âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ñòàáèëè-

çàòîðà

R âûõ =

Çà îñíîâó ïðè ðàçðàáîòêå ýêîíî-

ìè÷íûõ ñòàáèëèçàòîðîâ âçÿò ïðîñòîé

ñòàáèëèçàòîð ñ çàùèòîé îò êîðîòêîãî

çàìûêàíèÿ (ðèñ. 9), óæå áîëåå äâóõ äå-

ñÿòêîâ ëåò ïîëüçóþùèéñÿ ïîïóëÿðíîñ-

òüþ ó ðàäèîëþáèòåëåé [13].

I í ,

ãäå D I í ïðèðàùåíèå òîêà íàãðóç-

êè; â îñíîâíîì çàâèñèò îò êîýôôèöè-

åíòà óñèëåíèÿ òðàíçèñòîðà VT1 è âû-

áðàííîãî çíà÷åíèÿ îãðàíè÷åíèÿ âû-

õîäíîãî òîêà (I îãð ).

Òîê îãðàíè÷åíèÿ ñòàáèëèçàòîðà óñ-

òàíàâëèâàþò ïîäáîðêîé ðåçèñòîðà R2,

ñîïðîòèâëåíèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåò

ñîîòíîøåíèå

U âûõ /

(U VD1 U ÁÝ VT2 )/I Ý VT2 ,

ãäå U ÁÝ VT2 C0,6 Â; I Ý VT2 òîê ýìèòòå-

ðà òðàíçèñòîðà VT2, êîòîðûé ïðèìåð-

íî ðàâåí òîêó áàçû òðàíçèñòîðà VT1

(I Á VT1 ). Òîê áàçû òðàíçèñòîðà VT1 ñâÿ-

çàí ñ âûõîäíûì òîêîì ñòàáèëèçàòîðà

âûðàæåíèåì I Á VT1 =I âûõ /h 21Ý VT1 , ïîýòîìó

ìîæíî çàïèñàòü

Ðèñ. 9

Ïðèíöèï åãî äåéñòâèÿ îñíîâàí íà

ñðàâíåíèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ

ñ íàïðÿæåíèåì íà ñòàáèëèòðîíå VD1.

Îáðàçöîâûé óðîâåíü ïîäàåòñÿ íà áàçó

òðàíçèñòîðà VT2, à âûõîäíîå íàïðÿæå-

íèå íà ýìèòòåð. Ñèãíàë ðàññîãëàñî-

âàíèÿ óñèëèâàåòñÿ òðàíçèñòîðîì VT2

è ïîñòóïàåò íà áàçó VT1. Ýëåìåíòû R1,

R2, VD1, VT2 îáðàçóþò ñòàáèëèçàòîð

òîêà, ïîýòîìó ìàêñèìàëüíûé âûõîä-

íîé òîê ñòàáèëèçàòîðà îãðàíè÷åí.

Ïðè óìåíüøåíèè ñîïðîòèâëåíèÿ íà-

ãðóçêè âûõîäíîé òîê ñòàáèëèçàòîðà

âîçðàñòàåò äî óðîâíÿ îãðàíè÷åíèÿ

(I îãð ), çàòåì ïðîèñõîäèò óìåíüøåíèå

âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Êîãäà íà âûõî-

äå îíî ïîíèçèòñÿ äî çíà÷åíèÿ

U VD1 U VD2 èëè U VD1 0,6 Â, îòêðûâøèéñÿ

äèîä VD2 øóíòèðóåò ñòàáèëèòðîí VD1.

Ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè óðîâåíü

ñèãíàëà íà áàçå òðàíçèñòîðà VT2 áó-

äåò ðàâåí ïàäåíèþ íàïðÿæåíèÿ íà p-n

ïåðåõîäå äèîäà VD2 â ïðÿìîì âêëþ÷å-

íèè. Ýòî óìåíüøàåò òîê êîëëåêòîðà

òðàíçèñòîðà VT2, è, ñëåäîâàòåëüíî,

âûõîäíîé òîê ñòàáèëèçàòîðà ïðè êî-

ðîòêîì çàìûêàíèè (I êç ) áóäåò ìåíüøå

òîêà îãðàíè÷åíèÿ.

Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçà-

òîðà îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì

U âûõ =U VD1 U ÁÝ VT2 +U VD3 ,

ãäå U VD1 íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçà-

öèè ñòàáèëèòðîíà; U ÁÝ VT2 ïàäåíèå

íàïðÿæåíèÿ íà ïåðåõîäå áàçà-ýìèò-

òåð òðàíçèñòîðà VT2; U VD3 ïàäåíèå

íàïðÿæåíèÿ íà äèîäå VD3 â ïðÿìîì

âêëþ÷åíèè.

Òàê êàê U ÁÝ VT2 CU VD3 C0,6 Â, òî ìîæíî

ñ÷èòàòü, ÷òî âûõîäíîå íàïðÿæåíèå

ñòàáèëèçàòîðà ðàâíî íàïðÿæåíèþ ñòà-

áèëèçàöèè ñòàáèëèòðîíà VD1.

Êîýôôèöèåíò ñòàáèëèçàöèè (Ê ñò )

ñòàáèëèçàòîðà

Ê ñò =(

(U VD1 0,6 Â) h 21Ý VT1 /I îãð .

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìèíèìàëüíîãî

ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ âûáèðàþò òîê I îãð

íå ìåíåå (2...3)I í .

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñòàáè-

ëèçàòîðà, èñïûòàííîãî ñ ðàçíûìè ñòà-

áèëèòðîíàìè, ïðèâåäåíû â òàáë. 1.

U min ìåíåå 0,6 Â.

Èç òàáë. 1 âèäíî, ÷òî õàðàêòåðèñ-

òèêè ñòàáèëèçàòîðà äîâîëüíî ïîñðåä-

ñòâåííû, îñîáåííî ïðè ñòàáèëèçàöèè

íèçêîãî íàïðÿæåíèÿ, è ïðàêòè÷åñêè

ïîëíîñòüþ çàâèñÿò îò ïàðàìåòðîâ èñ-

òî÷íèêà îáðàçöîâîãî íàïðÿæåíèÿ

(ÈÎÍ), âûïîëíåííîãî â âèäå ïðîñòîãî

ïàðàìåòðè÷åñêîãî

Òàáëèöà 1

Òèï

R1,

R2,

U âûõ ,Ê ñò

ÒÊÍ,

U min ,

ñòàáèëèòðîíà êÎì êÎì

ìÂ/°Ñ

VD1

ÊÑ119À

0,24

3,9

1,9

6,0

0,27

ÀË102Á

0,3

3,0

1,9

0,25

ñòàáèëèçàòîðà

2õÀË102À

0,56

9,1

3,8

4,2

0,3

(R1VD1).

Îáðàçöîâîå íàïðÿæåíèå âûáðàíî

ñëèøêîì áîëüøèì, îíî ðàâíî âûõîä-

íîìó íàïðÿæåíèþ ñòàáèëèçàòîðà, ïî-

ýòîìó ïðè óìåíüøåíèè U âõ äî U âûõ òîê

÷åðåç ñòàáèëèòðîí ðåçêî ïàäàåò, ÷òî

ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ íàïðÿæåíèÿ

íà ñòàáèëèòðîíå è ñîîòâåòñòâåííî íà

âûõîäå.

Òîê ñòàáèëèòðîíà, âûáðàííûé ïî

îáû÷íûì ìåòîäèêàì, íåîïðàâäàííî

âåëèê êàê ïî ñðàâíåíèþ ñ òîêîì áàçû

òðàíçèñòîðà VT2, òàê è ñ òîêîì íàãðóç-

êè, ïîýòîìó ÊÏÄ ñòàáèëèçàòîðà äî-

âîëüíî íèçêèé.

Äëÿ óëó÷øåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ñòà-

áèëèçàòîðà íåîáõîäèìî â ïåðâóþ î÷å-

ðåäü óëó÷øèòü ïàðàìåòðû ÈÎÍ,

óìåíüøèâ îáðàçöîâîå íàïðÿæåíèå

ÊÑ133À

0,33

3,0

7,5

2,0

0,6

ÊÑ439À

0,43

3,5

8,5

1,4

0,6

ÊÑ147À

0,47

4,7

0,8

0,6

ÊÑ156À

0,51

5,7

+ 2,5

0,55

ÊÑ168À

0,82

7,0

+ 5,2

0,4

Ä814À

0,91

8,3

+ 8,2

0,35

Ä814Ä

1,2

12,3

+ 17,7

0,5

Ä818Ä

0,91

8,8

+ 1,0

0,4

ÊÑ510À

1,2

10,4

+ 12,7

0,35

Äëÿ âñåõ âàðèàíòîâ: òðàíçèñòîð

VT1 ñåðèè ÊÒ3107 (h 21Ý =230); òðàí-

çèñòîð VT2 ñåðèè ÊÒ3102 (h 21Ý =200);

äèîäû VD2, VD3 ÊÄ103À; òîê ïî-

òðåáëåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà (áåç íàãðóç-

êè) ðàâåí 8...10

ìÀ ïðè U âõ =2U âûõ ;

R âûõ

2,0

Îì

ïðè

I í =20

ìÀ;

U âûõ )(U âûõ /U âõ ),

ãäå D U âõ è D U âûõ ñîîòâåòñòâåííî

ïðèðàùåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå

è âûõîäå ñòàáèëèçàòîðà; ïðàêòè÷åñêè

ðàâåí Ê ñò ñòàáèëèòðîíà VD1.

Òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò íà-

ïðÿæåíèÿ (ÒÊÍ) ñòàáèëèçàòîðà ïðè-

U âõ /

Ðèñ. 10

Ïðîäîëæåíèå. Íà÷àëî ñì. â «Ðàäèî», 1998, ¹ 6

ÐÀÄÈÎ ¹ 7, 1998

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: