Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ



Параметрический стабилизатор применяют в случаях, когда требуется получить стабильное напряжение при относительно малой электрической мощности рассеяния в сопротивлении нагрузки. В качестве нелинейного элемента, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения, применяют стабилитроны.

 

Принцип работы стабилизатора

Схема параметрического стабилизатора напряжения приведена на рисунке 15. Стабилитрон представлен схемой замещения, включающей дифференциальное сопротивлением rСТ, идеальный источник напряжения UСТ и идеальный диод VD. Сопротивление R0 ограничивает ток стабилитрона таким образом, чтобы мощность рассеяния на стабилитроне не превышала допустимую.

Работа стабилизатора состоит в следующем. Например, при увеличении напряжения источника напряжения UИ на величину ∆ UИ электрический ток через стабилитрон VD увеличивается на величину ∆ ICT. Это приводит к увеличению падения напряжения на ограничительном сопротивлении R0 и уменьшению изменения напряжения на сопротивлении нагрузки.

 

ICT
гСТ
 
а)
б)
Рисунок 15 - Расчетная схема параметрического стабилизатора напряжения  
UH = UCT
IВХ
+
R0
IН
UИ
RH
IСТ

При включении идеального диода в прямом направлении его сопротивление равно нулю, также равно нулю собственное сопротивление идеального источника напряжения. В режиме стабилизации сопротивления rСТ и RH включены параллельно и образуют делитель напряжения с сопротивлением R0. При изменении UИ на величину Δ UИ напряжение нагрузки UН изменится на величину .

Так как rСТ< < RН, то rСТ//RН ≈ rСТ и .

Подставляя эти соотношения в формулу, получим выражение для основного параметра стабилизатора – коэффициент стабилизации

 

(2.1)

 

Из уравнения (2.1) следует, что коэффициент стабилизации напряжения тем больше, чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона и больше сопротивление R0.

Дифференциальное сопротивление стабилитрона rСТ существенно зависит от величины тока, протекающего через стабилитрон. Чем ток больше, тем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона и выше значение коэффициента стабилизации (рисунок 15, б).

Подставив в (2.1) значения напряжений, выраженные через соответствующие токи и сопротивления UН = IHRH и UИ = (IH+ICT)R0+ IHRH, получим:

 

(2.2)

 

Как видно из уравнения (2.2), вопрос относительного влияния сопротивления R0 и дифференциального сопротивления rСТ на коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора значительно сложнее, чем кажется при анализе уравнения (2.1).

Параметры элементов стабилизатора выбирают таким образом, чтобы удовлетворялось условие

 

(2.3)

 

где UИmах и UИmin – максимальное и минимальное значение напряжения источника питания;

IHmax и IHmin – максимальный и минимальный токи нагрузки;

ICTmax и ICTmin – максимальный и минимальный допустимые токи через стабилитрон.

Если неравенство не удовлетворяется, то реализовать параметрический стабилизатор напряжения, имеющий заданные параметры, нельзя и необходимо применять иные схемотехнические решения.

 

Основные параметры стабилизатора

Стабилизатор характеризуется следующими основными параметрами:

1. Коэффициент стабилизации

, (2.4)

где UН – выходное напряжение стабилизатора;

UИ – напряжение источника питания на входе стабилизатора;

Δ UИ – изменение напряжения источника питания вызвавшее изменение выходного напряжения на величину Δ UН.

Коэффициент стабилизации показывает насколько изменится выходное стабилизируемое напряжение при изменении входного напряжения.

2.

Δ UСТ
Выходное сопротивление стабилизатора

RВЫХ =


Δ IН (2.5)

 

где Δ UСТ = Δ UН – изменение напряжения стабилизации при изменении тока нагрузки на величину Δ IН.

ТКН =
Δ UСТ
UСТ
Δ t
100%/град
3. Коэффициент температурной нестабильности ТКН

 

(2.6)

 

где Δ UСТ – изменение напряжения стабилизации при изменении температуры на Δ t градусов раздел 1.1.2.

 


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СТАБИЛИЗАТОРА


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 444; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.013 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь