Содержание
Стабилизаторы напряжения: классификация, схемы, параметры, достоинства
Пример HTML-страницы
Содержание
- Параметры стабилизаторов напряжения
- Параметрические стабилизаторы
- Компенсационные стабилизаторы
Параметры стабилизаторов напряжения
Важнейшими параметрами стабилизатора напряжения являются коэффициент стабилизации Kст, выходное сопротивление Rвых и коэффициент полезного действия η.
Коэффициент стабилизации определяют из выражения Kст= [ ∆uвх/ uвх] / [ ∆uвых/ uвых]
где uвх, uвых — постоянные напряжения соответственно на входе и выходе стабилизатора; ∆uвх — изменение напряжения uвх; ∆uвых — изменение напряжения uвых, соответствующее изменению напряжения ∆uвх.
Чем больше коэффициент стабилизации, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении входного. У простейших стабилизаторов величина Kст составляет единицы, а у более сложных — сотни и тысячи.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Таким образом, коэффициент стабилизации — это отношение относительного изменения напряжения на входе к соответствующему относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.
Выходное сопротивление стабилизатора определяется выражением Rвых= | ∆uвых/ ∆iвых|
где ∆uвых— изменение постоянного напряжения на выходе стабилизатора; ∆iвых— изменение постоянного выходного тока стабилизатора, которое вызвало изменение выходного напряжения.
Выходное сопротивление стабилизатора является величиной, аналогичной выходному сопротивлению выпрямителя с фильтром. Чем меньше выходное сопротивление, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении тока нагрузки. У простейших стабилизаторов величина Rвых составляет единицы Ом, а у более совершенных — сотые и тысячные доли Ома.
Необходимо отметить, что стабилизатор напряжения обычно резко уменьшает пульсации напряжения.
Коэффициент полезного действия стабилизатора ηст — это отношение мощности, отдаваемой в нагрузку Рн, к мощности, потребляемой от входного источника напряжения Рвх: ηст = Рн / Рвх
Традиционно стабилизаторы разделяют на параметрические и компенсационные.
Интересное видео о стабилизаторах напряжения:
Параметрические стабилизаторы
Являются простейшими устройствами, в которых малые изменения выходного напряжения достигаются за счет применения электронных приборов с двумя выводами, характеризующихся ярко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики.
Рассмотрим схему параметрического стабилизатора на основе стабилитрона (рис. 2.82).
Проанализируем данную схему (рис. 2.82, а), для чего вначале ее преобразуем, используя теорему об эквивалентном генераторе (рис. 2.82, б). Проанализируем графически работу схемы, построив на вольт-амперной характеристике стабилитрона линии нагрузки для различных значений эквивалентного напряжения, соответствующих различным значениям входного напряжения (рис. 2.82, в).
Из графических построений очевидно, что при значительном изменении эквивалентного напряжения uэ (на ∆uэ), а значит, и входного напряжения uвх, выходное напряжение изменяется на незначительную величину ∆uвых.
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Причем, чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона (т. е. чем более горизонтально идет характеристика стабилитрона), тем меньше ∆uвых.
Определим основные параметры такого стабилизатора, для чего в исходной схеме стабилитрон заменим его эквивалентной схемой и введем во входную цепь (рис.
2.82, г) источник напряжения, соответствующий изменению входного напряжения ∆uвх (на схеме пунктир):
Rвых= rд|| R0≈ rд, т.к. R0>> rд ηст = ( uвых· Iн) / ( uвх· Iвх) = ( uвых· Iн) / [ uвх( Iн + Iвх) ].
Kст= ( ∆uвх/ uвх) : ( ∆uвых/ uвых) Так как обычно Rн>> rд Следовательно, Kст≈ uвых / uвх· [ ( rд+ R0) / rд]
Обычно параметрические стабилизаторы используют для нагрузок от нескольких единиц до десятков миллиампер. Наиболее часто они используются как источники опорного напряжения в компенсационных стабилизаторах напряжения.
Компенсационные стабилизаторы
Представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования.
Характерными элементами компенсационного стабилизатора являются источник опорного (эталонного) напряжения (ИОН), сравнивающий и усиливающий элемент (СУЭ) и регулирующий элемент (РЭ).
Напряжение на выходе стабилизатора или некоторая часть этого напряжения постоянно сравнивается с эталонным напряжением.
В зависимости от их соотношения сравнивающим и усиливающим элементом вырабатывается управляющий сигнал для регулирующего элемента, изменяющий его режим работы таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным.
В качестве ИОН обычно используют ту или иную электронную цепь на основе стабилитрона, в качестве СУЭ часто используют операционный усилитель, а в качестве РЭ — биполярный или полевой транзистор.
Чаще всего регулирующий элемент включают последовательно с нагрузкой. В этом случае стабилизатор называют последовательным (рис. 2.83, а).
Иногда регулирующий элемент включают параллельно нагрузке, и тогда стабилизатор называют параллельным (рис.
2.83, б. Здесь СУЭ и ИОН с целью упрощения не показаны). В параллельном стабилизаторе используется балластное сопротивление Rб, включаемое последовательно с нагрузкой.
В зависимости от режима работы регулирующего элемента стабилизаторы разделяют на непрерывные и импульсные (ключевые, релейные).
В непрерывных стабилизаторах регулирующий элемент (транзистор) работает в активном режиме, а в импульсных — в импульсном.
Рассмотрим типичную принципиальную схему непрерывного стабилизатора (рис. 2.84, а).
Эта схема соответствует приведенной выше структурной схеме последовательного стабилизатора. Для того чтобы выполнить наиболее просто анализ этой схемы на основе тех допущений, которые были рассмотрены при изучении операционного усилителя,изобразим эту схему по-другому. При этом цепи питания операционного усилителя для упрощения рисунка изображать не будем.
Из схемы (рис. 2.84, б) очевидно, что на элементах R2, R3, DA и VT построен неинвертирующий усилитель на основе ОУ с выходным каскадом в виде эмиттерного повторителя на транзисторе VT, а входным напряжением для него является выходное напряжение параметрического стабилизатора напряжения на элементах R1 и VD.
В соответствии с указанными выше допущениями получаем:
uR3= uст, т.е. iR3· R3= uст
uR2 = uR3 – uвых
iR2 = − iR3 = − uст/ R3
Подставляя выражение для iR2 в предыдущее уравнение, получим − uст/ R3· R2= uст – uвых. Следовательно, uвых = uст· ( 1 + R2/ R3)
Последнее выражение в точности повторяет соответствующие выражения для неинвертирующего усилителя (входным напряжением является напряжение uст).
Полезно отметить, что ООС охватывает два каскада — на операционном усилителе и на транзисторе. Рассматриваемая схема является убедительным примером, демонстрирующим преимущество общей отрицательной обратной связи по сравнению с местной.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Основным недостатком стабилизаторов с непрерывным регулированием является невысокий КПД, поскольку значительный расход мощности имеет место в регулирующем элементе, так как через него проходит весь ток нагрузки, а падение напряжения на нем равно разности между входным и выходным напряжениями стабилизатора.
В конце 60-х годов стали выпускать интегральные микросхемы компенсационных стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием (серия К142ЕН). В эту серию входят стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением, с регулируемым выходным напряжением и двухполярным и входным и выходным напряжениями. В тех случаях, когда через нагрузку необходимо пропускать ток, превышающий предельно допустимые значения интегральных стабилизаторов, микросхему дополняют внешними регулирующими транзисторами.
Некоторые параметры интегральных стабилизаторов приведены в табл. 2.1, а вариант подключения к стабилизатору К142ЕН1 внешних элементов — на рис.
2.85.
Резистор R предназначен для срабатывания защиты по току, а R1 — для регулирования выходного напряжения. Микросхемы К142УН5, ЕН6, ЕН8 являются функционально законченными стабилизаторами с фиксированным выходным напряжением, но не требуют подключения внешних элементов.
Импульсные стабилизаторы напряжения в настоящее время получили распространение не меньшее, чем непрерывные стабилизаторы.
Благодаря применению ключевого режима работы силовых элементов таких стабилизаторов, даже при значительной разнице в уровнях входных и выходных напряжений можно получить КПД, равный 70 − 80 %, в то время как у непрерывных стабилизаторов он составляет 30 − 50%.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
В силовом элементе, работающем в ключевом режиме, средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая в нем, значительно меньше, чем в непрерывном стабилизаторе, так как хотя в замкнутом состоянии ток, протекающий через силовой элемент, максимален, однако падение напряжения на нем близко к нулю, а в разомкнутом состоянии ток, протекающий через него, равен нулю, хотя напряжение максимально.
Таким образом, в обоих случаях рассеиваемая мощность незначительна и близка к нулю.
Малые потери в силовых элементах приводят к уменьшению или даже исключению охлаждающих радиаторов, что значительно уменьшает массогабаритные показатели. Кроме того, использование импульсного стабилизатора позволяет в ряде случаев исключить из схемы силовой трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, что также улучшает показатели стабилизаторов.
К недостаткам импульсных источников питания относят наличие пульсаций выходного напряжения.
Рассмотрим импульсный последовательный стабилизатор напряжения (рис. 2.86).
Ключ S периодически включается и выключается схемой управления (СУ) в зависимости от значения напряжения на нагрузке. Напряжение на выходе регулируют, изменяя отношение tвкл / tвыкл, где tвкл, tвыкл — длительности отрезков времени, на которых ключ находится соответственно во включенном и выключенном состояниях.
Чем больше это отношение, тем больше напряжение на выходе.
В качестве ключа S часто используют биполярный или полевой транзистор.
Диод обеспечивает протекание тока катушки индуктивности тогда, когда ключ выключен и, следовательно, исключает появление опасных выбросов напряжения на ключе в момент коммутации. LC-фильтр снижает пульсации напряжения на выходе.
Ещё одно интересное видео о стабилизаторах:
Стабилитрон. Параметрические стабилизаторы напряжения | HomeElectronics
Доброго времени суток. Сегодня мой пост о стабилизаторах напряжения. Что же это такое? Прежде всего, любой радиоэлектронной схеме для работы необходим источник питания. Источники питания бывают разные: стабилизированные и нестабилизированные, постоянного тока и переменного тока, импульсные и линейные, резонансные и квазирезонансные.
Такое большое разнообразие обусловлено различными схемами, от которых будут работать электронные схемы. Ниже приведена таблица сравнения схем источников питания.
Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.
| Показатель | Линейный источник питания | Импульсный источник питания |
| Стоимость | Низкая | Высока |
| Масса | Большая | Небольшая |
| ВЧ-шум | Отсутствует | Высокий |
| КПД | 35 — 50 % | 70 — 90 % |
| Несколько выходов | Нет | Есть |
Для питания электронных схем, которые не требуют высокой стабильности питающего напряжения постоянного тока или большой выходной мощности, целесообразно применять простые, надёжные и дешевые линейные источники напряжения. Основой любого линейного источника напряжения является параметрический стабилизатор напряжения.
Основой таких устройств является элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, у которого напряжение на электродах мало зависит от протекающего через элемент тока. Одним из таких элементов является стабилитрон.
Стабилитрон представляет собой особую группу диодов, режим работы которых характеризуется обратной ветвью вольт-амперной характеристики в области пробоя. Рассмотрим поподробнее вольт-амперную характеристику диода.
Вольт-амперная характеристика диода
Принцип работы стабилитрона
Когда диод включён в прямом направлении (анод – «+», катод – «–»), то он свободно начинает пропускать ток при напряжении Uпор, а при включении в обратном направлении (анод – «–», катод – «+») через диод может проходить лишь ток Iобр, который имеет значение нескольких мкА. Если увеличивать обратное напряжение Uобр на диоде до определённого значения Uобр.max произойдёт электрический пробой диода и если ток достаточно вели, то происходит тепловой пробой и диод выходит из строя.
Диод можно заставить работать в области электрического пробоя, если ограничить ток, который проходит через диод (напряжение пробоя для разных диодов составляет 50 – 200 В).
Стабилитрон же разработан таким образом, что его вольт-амперная характеристика в области пробоя обладает высокой линейностью, а напряжение пробоя достаточно постоянно. Таким образом можно сказать, что стабилизация напряжения стабилитроном осуществляется при его работе на обратной ветви вольт-амперной характеристики, в области же прямой ветви стабилитрон ведёт себя аналогично обыкновенному диоду. Стабилитрон обозначается следующим образом
Обозначение стабилитрона
Основные параметры стабилитрона
Рассмотрим основные параметры стабилитрона по его вольт-амперной характеристике.
Вольт-амперная характеристика стабилитрона
Напряжение стабилизации Uст определяется напряжением на стабилитроне при протекании тока стабилизации Iст.
В настоящее время выпускаютя стабилитроны с напряжением стабилизации от 0,7 до 200 В.
Максимально допустимый постоянный ток стабилизации Iст.max ограничен значением максимально допустимой рассеиваемой мощности Pmax, зависящей в свою очередь от температуры окружающей среды.
Минимальный ток стабилизации Iст.min определяется минимальным значением тока через стабилитрон, при котором ещё полностью сохраняется работоспособность прибора. Между значениями Iст.max и Iст.min вольт-амперная характеристика стабилитрона наиболее линейна и напряжение стабилизации изменяется незначительно.
Дифференциальное сопротивление стабилитрона rСТ – величина, определяемая отношением приращения напряжения стабилизации на приборе ΔUCT к вызвавшему его малому приращению тока стабилизации ΔiCT.
Стабилитрон, включённый в прямом направлении, как обычный диод, характеризуется значениями постоянного прямого напряжения Uпр и максимально допустимого постоянного прямого тока Iпр.
max.
Параметрический стабилизатор
Основная схема включения стабилитрона, которая является схемой параметрического стабилизатора, а также источником опорного напряжения в стабилизаторах других типов приведена ниже.
Схема включения стабилитрона
Данная схема представляет собой делитель напряжения, состоящий из балластного резистора R1 и стабилитрона VD, параллельно которому включено сопротивление нагрузки RН. Такой стабилизатор напряжения обеспечивает стабилизацию выходного напряжения при изменении напряжения питания UП и тока нагрузки IН.
Рассмотрим принцип работы данной схемы. Увеличении напряжения на входе стабилизатора приводит к увеличению тока который проходит через резистор R1 и стабилитрон VD. За счёт своей вольт-амперной характеристики напряжение на стабилитроне VD практически не изменится, а соответственно напряжение на сопротивлении нагрузки Rн тоже. Таким образом практически всё изменение напряжение будет приложено к резистору R1.
Таким образом достаточно легко подсчитать необходимые параметры схемы.
Расчёт параметрического стабилизатора.
Исходными данными для расчёта для расчёта простайшего параметрического стабилизатора напряжения являются:
входное напряжение U0;
выходное напряжение U1 = Ust – напряжение стабилизации;
выходной ток IH = IST;
Для примера возьмём следующие данные: U0 = 12 В, U1 = 5 В, IH = 10 мА = 0,01 А.
1. По напряжению стабилизации выбираем стабилитрон типа BZX85C5V1RL (Ust = 5,1 В, дифференциальное сопротивление rst = 10 Ом).
2. Определяем необходимое балластное сопротивление R1:
3. Определяем коэффициент стабилизации:
4. Определяем коэффициент полезного действия
Увеличение мощности параметрического стабилизатора
Максимальная выходная мощность простейшего параметрического стабилизатора напряжения зависит от значений Iст.
max и Pmax стабилитрона. Мощность параметрического стабилизатора может быть увеличена, если в качестве регулирующего компонента использовать транзистор, который будет выступать в качестве усилителя постоянного тока.
Параллельный стабилизатор
Схема ПСН с параллельным включением транзистора
Схема представляет собой эмиттерный повторитель, параллельно транзистору VT включено сопротивление нагрузки RH. Балластный резистор R1 может быть включён как в коллекторную, так ив эмиттерную цепи транзистора. Напряжение на нагрузке равно
Схема работает следующим образом. При увеличении тока через резистор RH, а соответственно и напряжения (U1 = UCT) на выходе стабилизатора, происходит увеличение напряжения база-эмиттер (UEB) и коллекторного тока IK, так как транзистор работает в области усиления. Возрастание коллекторного тока приводит к увеличению падения напряжения на балластном резисторе R1, что компенсирует рост напряжения на выходе стабилизатора (U1 = UCT).
Поскольку ток IСТ стабилитрона является одновременно базовым током транзистора, очевидно, что ток нагрузки в этой схеме может быть в h21e раз больше, чем в простейшей схеме параметрического стабилизатора. Резистор R2 увеличивает ток через стабилитрон, обеспечивая его устойчивую работу при максимальном значении коэффициента h31e, минимальном напряжении питания U0 и максимальном токе нагрузки IН.
Коэффициент стабилизации будет равен
где RVT – входное сопротивление эмиттерного повторителя
где Re и Rb – сопротивления эмиттера и базы транзистора.
Сопротивление Re существенно зависит от эмиттерного тока. С уменьшением тока эмиттера сопротивление Re быстро возрастает и это приводит к увеличению RVT, что ухудшает стабилизирующие свойства. Уменьшить значение Re можно за счёт применения мощных транзисторов или составных транзисторов.
Последовательный стабилизаттор
Параметрический стабилизатор напряжения, схема которого представлена ниже, представляет собой эмиттерный повторитель на транзисторе VT с последовательно включённым сопротивлением нагрузки RH. Источником опорного напряжения в данной схеме является стабилитрон VD.
Схема ПСН с последовательным включением транзистора
Выходное напряжение стабилизатора:
Схема работает следующим образом. При увеличении тока через резистор RH, а соответственно и напряжения (U1 = UST) на выходе стабилизатора происходит уменьшение отпирающего напряжения UEB транзистора и его базовый ток уменьшается. Это приводит к росту напряжения на переходе коллектор – эмиттер, в результате чего выходное напряжение практически не изменяется. Оптимальное значение тока опорного стабилитрона VD определяется сопротивлением резистора R2, включённого в цепь источника питания U0. При постоянном значении входного напряжения U0 базовый ток транзистора IB и ток стабилизации связаны между собой соотношением IB + IST = const.
Коэффициент стабилизации схемы
где Rk – сопротивление коллектора биполярного транзистора.
Обычно kST ≈ 15…20.
Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора напряжения может быть существенно увеличен при введении в его схему отдельного вспомогательного источника с U’0 > U1 и применении составного транзистора.
Схема ПСН с составным транзистором и питанием стабилитрона от отдельного источника напряжения
Теория это хорошо, но необходимо отрабатывать это всё практически ПОПРОБОВАТЬ МОЖНО ЗДЕСЬ
Стабилитрон в качестве регулятора напряжения
Опубликовано
В наших предыдущих темах, касающихся диодов, мы обсуждали работу стабилитрона, а также его важные характеристики.
Мы узнали, что диод Зенера — это диод специального назначения, который работает как обычный диод при прямом смещении, но также пропускает ток при обратном смещении, если его напряжение Зенера превышается. Когда его напряжение Зенера превышено, он поддерживает стабильное опорное напряжение на нем. С этой характеристикой стабилитроны часто используются в качестве простого стабилизатора напряжения, и мы рассмотрим практическое использование стабилитронов таким образом.
Что такое регулятор напряжения?
Регулятор напряжения — это устройство или схема, предназначенная для создания определенного напряжения при минимальных изменениях выходного сигнала в зависимости от изменений входного сигнала, температуры и нагрузки. Чаще всего регулятор используется в источниках питания, но любая схема, которая включает в себя технику регулирования для обеспечения контролируемого выхода или функции, может рассматриваться как регулятор. Проще говоря, регулятор «регулирует» напряжение, чтобы обеспечить постоянное напряжение постоянного тока на нагрузке.
Эквивалентная схема стабилитрона
При использовании стабилитрона в качестве регулятора напряжения в идеале он имеет постоянное падение напряжения, равное номинальному напряжению стабилитрона. Это постоянное падение напряжения на стабилитроне, вызванное обратным пробоем, представлено символом постоянного напряжения (рис. 1), хотя стабилитрон не создает напряжения. Идеальная кривая характеристики стабилитрона также показана ниже. (рис. 2)
Рисунок 1. Стабилитрон (идеальная модель), представленный символом постоянного напряжения. Рисунок 2. Характеристическая кривая стабилитрона (идеальная модель).
Однако в действительности существует импеданс Зенера Z Z , и фактическая кривая напряжения не является идеально вертикальной. Существует изменение тока Зенера ΔI Z , что приводит к небольшому изменению напряжения Зенера ΔV Z . По закону Ома импеданс Зенера равен отношению ΔV Z к ΔI Z .
Z Z обычно указывается при испытательном токе Зенера. Чаще всего Z Z — небольшая константа во всем диапазоне значений тока Зенера. Однако, если стабилитрон работает вблизи изгиба кривой, импеданс Зенера резко меняется. Следовательно, лучше использовать стабилитрон за пределами колена кривой, чтобы получить более стабильный импеданс Зенера. Ниже представлена практическая модель и характеристическая кривая стабилитрона с учетом его импеданса Зенера.
Рисунок 3. Стабилитрон (практическая модель). Рисунок 4. Характеристическая кривая стабилитрона (практическая модель).
Использование стабилитрона в качестве регулятора напряжения
Как уже упоминалось, когда на стабилитрон подается обратное смещение, равное или превышающее напряжение Зенера, диод может поддерживать стабильное напряжение на нем. С этой характеристикой стабилитроны используются для регулирования напряжения в некоторых цепях. Регулятор напряжения на стабилитроне очень экономичен, так как он очень недорогой, простой и легкий в сборке.
Прежде чем создавать собственный стабилизатор напряжения с использованием стабилитронов, следует учесть некоторые важные параметры. Эти параметры можно найти в техническом описании, поэтому очень важно просмотреть техническое описание вашего стабилитрона, чтобы убедиться в его правильной работе.
1. Сначала запишите номинальное напряжение пробоя стабилитрона или напряжение Зенера. В даташите он обозначен как V Z . Этот параметр определяет величину напряжения обратного смещения, которое заставляет диод проводить ток. Для работы диода напряжение, подаваемое на стабилитрон, должно быть равно или больше В Z .
2. Во-вторых, убедитесь, что минимальный ток I ZK превышен. Это необходимо для поддержания диода в состоянии пробоя для регулирования напряжения. Не рекомендуется использовать стабилитрон вблизи тока колена из-за эффекта импеданса Зенера.
3. В-третьих, следите за тем, чтобы не превышать максимальный ток I ZM .
Превышение I ZM может привести к повреждению стабилитрона.
Стабилитрон в качестве регулятора напряжения Недостатки
Хотя стабилитроны используются в качестве регуляторов напряжения, они имеют низкую эффективность при больших токах нагрузки. Это связано с тем, что при большом токе нагрузки будут значительные потери мощности на последовательном ограничительном сопротивлении ( R с ). Когда мощность, рассеиваемая на R s , превышает его номинальную мощность, это в конечном итоге приведет к повреждению резистора. Это обычная проблема стабилизатора напряжения на стабилитроне.
Кроме того, в действительности выходное напряжение незначительно изменяется из-за импеданса Зенера, как В вых = В Z + I 9 0023 Z Z Z .
Изменения тока нагрузки вызывают изменения тока Зенера. Следовательно, выходное напряжение также изменяется. Поэтому использование этой схемы ограничено только такими приложениями, где изменения тока нагрузки и входного напряжения невелики.
В целом стабилизаторы на стабилитронах могут обеспечить достаточно стабильное постоянное напряжение на выходе, но они не особенно эффективны. Его регулирующая способность несколько ограничена изменением напряжения Зенера в диапазоне значений тока, что ограничивает ток нагрузки, с которым он может работать. По этой причине они ограничены приложениями, которые требуют только низкого тока для нагрузки. Чтобы добиться лучшего регулирования и обеспечить большие колебания тока нагрузки, стабилитрон в качестве ключевого элемента комбинируется с другими компонентами схемы для создания линейного стабилизатора напряжения с 3 выводами.
Надеемся, что этот теоретический, но практический обзор стабилитронов окажется полезным и либо даст вам хорошую основу для дальнейшего использования стабилитронов, либо прояснит некоторые вопросы, которые у вас возникали! Если у вас есть вопросы, пожалуйста, оставьте их в комментариях ниже.
До встречи в нашем следующем уроке!
Автор:
Susie Maestre
Susie — инженер-электронщик, в настоящее время изучает микроэлектронику. Она любит вымышленные романы, мотивационные книги так же сильно, как электронику и электротехнику. Некоторые из ее областей интересов включают цифровое проектирование, биомедицинскую электронику, физику полупроводников и фотонику.
Часто задаваемые вопросы по EE
Получите новейшие инструменты и учебные пособия, только что из тостера.
|
Один из подходов к проектированию стабилизатора Зенера заключается в том, чтобы учитывать требуемый ток нагрузки и количество пульсаций, присутствующих в доступном нестабилизированном источнике питания.
Внимание!! Если этот ток больше, чем максимальный расчетный ток, выбранный вами выше, этого не произойдет! Вы выбрали слишком маленькое сопротивление нагрузки.
При таком подходе к проектированию необходимо проверить номинальную мощность выходного резистора и стабилитрона, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям по мощности. Номинальная мощность нагрузочного резистора должна быть не менее
и номинальная мощность стабилитрона должна быть
Эта стратегия разработки является практичной и оперативной: проектирование выходного напряжения без пульсаций до заданного максимального тока. Примечание к расчету: Вы можете заменить значениями напряжения стабилитрона, входного напряжения, напряжения пульсаций или коэффициента пульсаций и нагрузочного резистора. Остальные параметры будут рассчитаны. Для неуказанных параметров, используемых в расчете, будут введены значения по умолчанию. от Метки: Комментарии |
Кроме того, приведенные ниже значения мощности не будут правильными, потому что вы находитесь за пределами расчетного диапазона и не будете подавать достаточное напряжение на стабилитрон, чтобы он мог выдавать напряжение стабилитрона. 
После этого вы можете выбрать сопротивление нагрузки, которое увеличивает ток до этого максимума и поддерживает регулирование. Тем не менее, легко выбрать сопротивление нагрузки, при котором ток превысит проектный максимум, и тогда мощности, рассчитанные этой процедурой, будут неправильными — они предполагают, что стабилитрон работает при расчетном напряжении, и если вы выберете слишком маленькое сопротивление нагрузки, вы понижаете напряжение питания на стабилитроне ниже этого напряжения. В этом случае стабилитрон будет действовать как источник напряжения, чего он, конечно же, не может — он должен иметь напряжение питания больше расчетного напряжения, чтобы регулировать это напряжение. 
Добавить комментарий