Главная  Катушки с ферромагнитным сердечником 

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

Полевые транзисторы и Тд являются простейшими стабилизаторами тока. Один из них служит для питания опорного стабилитрона Дх, другой - нагрузкой усилительного транзистора Т^. Усилитель обратной связи является дифференциальным (транзисторы и Т,). На базу Tg подается усиливаемое напряжение обратной связи, снимаемое с внешнего делителя и R. На базу Г7 через эмиттерный повторитель подается соответствующая доля опорного напряжения. Диод Да является термокомпенсирующим. Транзисторы Tg и Tg можно использовать для построения схемы защиты стабилизатора и схемы включения и выключения по определенной программе, задаваемой командным устройством системы питания.

+0 £ -0

WTO w

:T Tg

Рис. 10.24

Данные микросхем серии К142 достаточно хорошие. Они обеспечивают нестабильность по входному напряжению, равную нескольким долям процента на вольт, и нестабильность по току нагрузки, меньшую 1%. Ток нагрузки до 50 мА.

Вариант включения микросхемы в стабилизатор, отдающий в нагрузку ток, равный нескольким амперам, приведен на рис. 10.24. В этой схеме помимо повышения мощности осуществляется коррекция переходного процесса в стабилизаторе. Корректирующим элементом является конденсатор Ci, включенный между входом и выходом усилителя.

Приведенный пример показывает возможность замены усилителя стабилизатора серийной микросхемой. При проектировании стабилизаторов напряжения усилители сигналов обратной связи не рассчитывают, а стремятся применить вместо них готовую микросхему. Поэтому представляет интерес решение следующей задачи: насколько изменятся показатели микросхемы стабилизатора при повьшении ее мощности? Решение проведем так. Выделим из микросхемы мощный выходной транзистор (см. на рис. 10.23), а всю остальную часть будем рас-



сматрибать как усилитель с СоответСтбующймй параметрами gy и ky. Через параметры силового транзистора Ту микросхемы ее показатели как стабилизатора напряжения можно выразить на основании (10.51) и (10.52):

Овых = (1 +NykyN,) (1 + рО/[б1 + 1/э1+ Ugyl kEi = kh+kh=g,n/GBb,.+gK6i{r6i+i/g2y). (10.68)

Эключив повышающий мощность транзистор Ту, превратим выделенный транзистор Ту в составной с параметрами, определяемыми соотношениями (10.62). Подставив в (10.68) параметры составного транзистора Ту - Tl, получим формулы, определяющие показатели стабилизатора с повышенной мощностью:

г -г +Ру

ивыху - ивь„ , гбу+ Шзу) Овь,Х1

kEiy = kEiYj---- 1+---, 1. (w.m)

выху кэ1 \ кэу ry-j-l/gyj

kEly = kE\

J .gK3lgBy+gK6yl(r6y + l/gBy)

gK6lgBl(l+Pl)

Овых1 = {Гб1 + i/gai + 2y)/(l + Pi) - выходная проводимость простейшего стабилизатора напряжения, построенного на выделенном из микросхемы транзисторе Ту. Этими соотношениями удобно пользоваться при расчете стабилизатора, выполненного в- виде микросхемы.

§ 10.6. Переходные процессы в схемах стабилизаторов

Полученные показатели стабилизаторов определяют статику процессов стабилизации. При проектировании вторичных источников питания необходимо учитывать и динамику процесса стабилизации.

Наиболее ярко динамические свойства стабилизатора проявляются при изменении тока нагрузки. Связано это с тем, что подводимые к стабилизатору напряжения получаются в результате выпрямления первичйого переменного напряжения. Каждый выпрямитель имеет на выходе достаточно инерционный фильтр. Поэтому даже при скачках первичного напряжения снимаемые с фильтров напряжения меняются медленно и не вызывают интенсивных переходных процессов в стабилизаторе.

Выходной ток стабилизатора при подключении и отключении нагрузки меняется практически скачком. Достаточно быстрые изменения тока происходят и в процессе работы стабилизатора, так как радиоустройства потребляют, как правило, быстро меняющийся ток.. Эти быстрые изменения тока могут вызвать интенсивные переходные процессы в стабилизаторе, во время которых выходное напряжение будет колебаться со значительной амплитудой около среднего значения. Эффект стабилизации будет потерян.



Для уменьшения воздействия скачков тока нагрузки на стабилизатор, т. е. гашения переходных процессов, на выход стабилизаторов ставят конденсатор с весьма значительной емкостью. В некоторых случаях стабилизатор, как и всякая система с обратной связью, может самовозбуждаться. При самовозбуждении на выходе стабилизатора без видимой причины возникают колебания напряжения. Гашение этих колебаний в ряде случаев можно достигнуть увеличением емкости конденсатора. Однако чаще для устранения самовозбуждения в схему усилителя включают специальные успокаивающие РС-цепочки. Величины сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов этих цепочек подбирают таким образом, чтобы стабилизатор не только был устойчив, но и имел удовлетворительный переходный процесс. Поэтому их чаще называют корректирующими цепочками. Таким корректирующим конденсатором является Q на рис. 10.24.

Для анализа переходных процессов стабилизатор удобно заменить эквивалентной схемой (рис. 10.25, а), содержащей источник напряжения и, выходное сопротивление

AUfp)


г

--cn

Zobix и конденсатор, шунтирую-

Рис. 10.25

Если единственным дестабилизирующим фактором является приращение тока, то схема может быть упрощена, как показано на рис. 10.25, б. На основе этой эквивалентной схемы изменение выходного напряжения может быть найдено из операторного уравнения

Ш(р)А1{р)/[¥в ,{р) + рС,1 (10.70)

где AU (р) и А/ (р) - изображения изменений выходного напряжения и тока нагрузки; Увых (р) - операторная выходная проводимость стабилизатора.

Рассмотрим пример анализа переходных процессов в стабилизаторе. Для этого определим характер процесса установления тока нагрузки в стабилизаторе с последовательным включением силового транзистора (см. рис. 10.13). Статическая выходнаяпроводимость такого стабилизатора [ранее была определена выражением (10:51)1:

Второй вариант приведенной формулы удобен для того, чтобы перейти к операторной выходной проводимости. При этом переходе следует учесть, что проводимость в эквивалентной схеме транзистора силовой цепи шунтирована емкостью С^, определяющей инерционность транзистора. Ток выходного генератора gaUs в р раз превышает ту часть входного тока, которая протекает по проводимости g, а часть входного тока, протекающая через емкость Q транзистора, не усиливается. Это и учитывается в выражении Pg которое при замене g на г/э = gg -f pQ не, должно меняться.



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

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов