double arrow

Стабилизатора напряжения

 

    Полупроводниковые параметрические стабилизаторы напряжения имеют очень простую схему и используются для стабилизации небольших токов (до 200 мА) с относительно небольшим коэффициентом сглаживания пульсаций (до 100) и относительно высоким выходным сопротивлением (до десятков Ом). Параметрические стабилизаторы напряжения не дают возможность получать точное значение выходного напряжения, или регулировать его.

    Основные параметры параметрического стабилизатора напряжения следующие:

1. Коэффициент стабилизации напряжения – это величина, которая показывает во сколько раз относительное изменение напряжения на выходе меньше чем на входе при постоянном токе нагрузки:

,                                                   (3.1)

2. Коэффициент сглаживания пульсаций – это отношение напряжения пульсаций на входе стабилизатора  к напряжению пульсаций на его выходе :

,          (3.2)

Для параметрических стабилизаторов коэффициент сглаживания пульсаций практически равен коэффициенту стабилизации.

Принцип действия полупроводниковых параметрических стабилизаторов напряжения основан на нелинейности вольтамперной характеристики кремниевых стабилитронов. Он представляет собой делитель напряжения, который состоит из балластного резистора и кремниевого стабилитрона. Нагрузка подключается к стабилитрону (рис.4).

Входными данными для расчета полупроводникового параметрического стабилизатора напряжения являются:




- выходное напряжение на нагрузке ;

- выходной ток нагрузки ;

- напряжение пульсаций на выходе стабилизатора ;

- коэффициент стабилизации .

После расчета элементов стабилизатора получим данные для расчета выпрямителя:

- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;

- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;

- напряжение пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .

Методика расчета полупроводникового параметрического стабилизатора напряжения следующая.

1. Находим сопротивление нагрузки:

,                                  (3.3)

2. Согласно требуемым значениям выходного напряжения  и выходного тока  с помощью приложения З выбирают необходимый тип кремниевого стабилитрона. Из этой таблицы для выбранного типа стабилитрона находят:

- минимальный и максимальный токи стабилизации стабилитрона , ;

-  дифференциальное сопротивление стабилитрона ;



-  максимальную мощность рассеивания стабилитрона .

3. Находим наибольший коэффициент стабилизации , которого можно достигнуть в данной схеме:

,                                  (3.4)

где - заданное относительное уменьшение входного напряжения относительно номинального значения входного напряжения в %.

4. Находим напряжение на входе стабилизатора :

                          (3.5)

5. Находим значение сопротивления балластного резистора :

                        (3.6)

С помощью приложения Б выбираем номинальное значение этого резистора.

6. Находим мощность рассеивания балластного резистора :

.                                       (3.7)

7. Находим максимальный ток, который протекает через стабилитрон :

.                     (3.8)

Полученное значение тока должно быть меньше чем максимально допустимый ток стабилитрона, т.е. . Иначе необходимо выбрать более мощный стабилитрон и повторить расчет.

8. Находим ток на входе стабилизатора :

.                                                  (3.9)

9. Находим максимальное напряжение пульсаций на входе стабилизатора :

.                                   (3.10)

10. Находим мощность, которая выделяется на стабилитроне :

.                                                (3.11)

Полученное значение мощности не должно превышать максимально допустимую мощность, которую может рассеять стабилитрон, т.е. .

11.  Для последующего расчета выпрямителя используют следующие рассчитанные данные:

- напряжение на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;

- ток на входе фильтра (выходе выпрямителя) ;

- напряжение пульсаций на входе фильтра (выходе выпрямителя) .

12.  Далее переходят к расчету выпрямителя согласно методике раздела 5.

 






Сейчас читают про: