Электротехнический портал Элекаб - справочник электрика, энергетика.

О проекте
Авторам
Реклама на портале

 
Главная | Справочник | Схемотека | Нормативы | Форум | Статьи | Выставки | Пресс-релизы |
Главная >> Справочник электрика >> Выпрямители, стабилизаторы. >> Расчет стабилизатора.

Расчет стабилизатора.

стабилизатор для получения более постоянного напряжения по нагрузке стабилизатор для получения более постоянного напряжения по нагрузке

Для получения более постоянного напряжения на нагрузке при изменении потребляемого тока к выходу выпрямителя подключают стабилизатор, который может быть выполнен по схеме, приведенной на рис. 1. В таком устройстве работают стабилитрон V5 и регулирующий транзистор V6. Расчет позволит выбрать все элементы стабилизатора, исходя из заданного выходного напряжения Uн и максимального тока нагрузки Iн. Однако оба эти параметра не должны превышать параметры уже рассчитанного выпрямителя. А если это условие нарушается, тогда сначала рассчитывают стабилизатор, а затем - выпрямитель и трансформатор питания.

Расчет стабилизатора ведут в следующем порядке:

1. Определяют необходимое для работы стабилизатора входное напряжение (Uвып) при заданном выходном (Uн):

Uвып = Uн + 3,

  • Здесь цифра 3, характеризующая минимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора, взята в расчете на использование как кремниевых, так и германиевых транзисторов. Если стабилизатор будет подключаться к готовому или уже рассчитанному выпрямителю, в дальнейших расчетах необходимо использовать реальное значение выпрямленного напряжения Uвып.

    • 2. Рассчитывают максимально рассеиваемую транзистором мощность:

    Рmах = 1,3 (Uвып - Uн) Iн,

    3. Выбирают регулирующий транзистор. Его предельно допустимая рассеиваемая мощность должна быть больше значения Рmax, предельно допустимое напряжение между эмиттером и коллектором - больше Uвып, а максимально допустимый ток коллектора - больше Iн.

    4. Определяют максимальный ток базы регулирующего транзистора:

    Iб.макс = Iн / h21Э min,

  • где: h21Эmin - минимальный коэффициент передачи тока выбранного (по справочнику) транзистора..

    • 5. Подбирают подходящий стабилитрон. Его напряжение стабилизации должно быть равно выходному напряжению стабилизатора, а значение максимального тока стабилизации превышать максимальный ток базы Iб max.

    6. Подсчитывают сопротивление резистора R1:

    R1 = (Uвып - Uст) / (Iб max + Iст min),

  • Здесь R1 - сопротивление резистора R1, Ом;
    U    ст - напряжение стабилизации стабилитрона, В;
    I    б.max - вычисленное значение максимального тока базы транзистора, мА;
    I    ст.min - минимальный ток стабилизации для данного стабилитрона, указанный в справочнике (обычно 3...5 мА). .

    • 7. Определяют мощность рассеяния резистора R1:

    PR1 = (Uвып - Uст)2 / R1,

            Может случиться, что маломощный стабилитрон не подойдет по максимальному току стабилизации и придется выбирать стабилитрон значительно большей мощности - такое случается при больших токах потребления и использовании транзистора с малым коэффициентом h21Э. В таком случае целесообразно ввести в стабилизатор дополнительный транзистор V7 малой мощности (рис. 2), который позволит снизить максимальный ток нагрузки для стабилитрона (а значит, и ток стабилизации) примерно в h21Э раз и применить, соответственно, маломощный стабилитрон.

            В приведенных здесь расчетах отсутствует поправка на изменение сетевого напряжения, а также опущены некоторые другие уточнения, усложняющие расчеты. Проще испытать собранный стабилизатор в действии, изменяя его входное напряжение (или сетевое) на +-10 % и точнее подобрать резистор R1 по наибольшей стабильности выходного напряжения при максимальном токе нагрузки.