Jednostavan tranzistorski napon stabilizator. Stabitron Stabilizatori parametrijski napona

Predavanje 8.

Napon i stabilni tekući.

Princip stabilizacije. Vrste stabilizatora.

Veličina napona na izlazu ispravljača namijenjenih prehrani raznih usta može se razlikovati u značajnim granicama, što pogoršava rad opreme. Glavni razlozi za ove oscilacije su promjene napona na unosu ispravljača i promjena opterećenja. U mrežama naizmjenična struja Postoje promjene u naponu dvije vrste: sporo, događa se u roku od nekoliko minuta do nekoliko sati, a brza, trajnost sekunde. I one i druge promjene negativno utječu na rad opreme. Na primjer, LBV ne može uopće raditi bez stabilizacije napona. Da bi se osigurala određena tačnost mjernih instrumenata ( elektronski voltmeri, osciloskopi itd.) Takođe trebaju stabilizacija napona.
Stabilizator napona Uređaj koji održava napon opterećenja naziva se potrebnom tačnošću prilikom promjene otpornosti na opterećenje i mrežnog napona u poznatim granicama.
Struja stabilizatora Uređaj koji podržava struju u opterećenju s potrebnom tačnošću kada se mijenja otpor opterećenja i mrežnog napona u poznatim granicama.
Stabilizator istovremeno sa svojim glavnim funkcijama i suzbijaju pulsacije.
Kvaliteta stabilizatora procjenjuje se koeficijentom stabilizacije jednak relativnoj promjeni ulaznom naponu na relativnu promjenu napona na izlazu stabilizatora:

Kvaliteta stabilizacije procjenjuje se i relativnom nestabilnošću izlaznog napona

Enterijer otpornost

(3)

Koeficijent izglašenja pulsacija

(4)

gdje je urh ~, uak ~ - amplitude pulsacije ulaznih i izlaznih napona, respektivno. Za trenutne stabilizatore, važni su sljedeći parametri:

Trenutni koeficijent stabilizacije na ulazni napon

(5)

Koeficijent stabilizacije prilikom promjene otpornosti na opterećenje

(6)

Učinkovitost se određuje za sve vrste stabilizatora u odnosu na ulazne i izlazne aktivne kapacitete.

Postoje dvije osnovne metode stabilizacije: parametričan i kompenzacijski .
Parametričan Metoda se temelji na korištenju nelinearnih elemenata, zbog kojih se redistribucija struja i stresa događa između pojedinih elemenata sheme, što dovodi do stabilizacije.
Strukturna šema Parametrijski stabilizator sastoji se od dva elementa - linearna i nelinearna.

Kad se napon promijeni u unosu stabilizatora preko širokog raspona (), izlazni napon varira od znatno manje granice ()

Parametrični stabilizatori napona izgrađeni su na osnovu stabiliona silikona. U silikonskom stabiliju, a lavina P-N tranzicijska raščlamba razvija se na određenom ustu (vidi sliku (a)). Obično je radna grana prikazana različitim rasporedom osi (vidi sliku (b)). Radna parcela je ograničena na maksimalno dopuštenu termički režim Imax.

U parametričnom stabilizatoru natrag napon, kondenzator služi kao linearni element i nelinearni prigušivač zasićenost.
Kompenzacijski Stabilizator se odlikuje prisutnošću negativnih povratnih informacija, pomoću kojih se pojača signal neusklađenosti i utječe na podesivi element, mijenjajući njegov otpor, što dovodi do stabilizacije. Stabilizatori kompenzacije u kojima je podesivi tranzistor stalno (kontinuirani) u otvorenom stanju naziva se linearnim ili kontinuiranim podešavanjem. U stabilizatoru pulsa, podesivi tranzistor je u ključnom režimu.

Najčešće, radiotehnički uređaji za njihovo funkcioniranje potreban je stabilan napon, neovisan o promjenama u napajanju i iz struje opterećenja. Za rješavanje ovih zadataka koriste se kompenzacija i parametrijski uređaji za stabilizaciju.

Parametrični stabilizator

Njegov princip rada je svojstva poluvodičkih uređaja. Volmamper karakterističan za poluvodič - Stabilon je prikazan na grafikonu.

Tokom uključivanja stabiliona, svojstva su slična karakteristikama jednostavne silikonske diode. Ako je stabilion uključen u suprotni smjer, električna struja prvo će rasti polako, ali kada se dostigne napon, pojavljuje se test. Ovo je režim kada mali porast napona stvara visoku stabilijsku struju. Napon oštećenja naziva se stabilizacijski napon. Da bi se izbjegao neuspjeh Stabilona, \u200b\u200bstruja je ograničena otporom. Kada fluktuiraju struju stabilona od najmanjih do najveća vrijednost, Napon se ne mijenja.

Dijagram prikazuje razdjelnicu napona, koji se sastoji od otpornosti na balast i stabiliju. Opterećenje je na njemu povezano s njim paralelno. Tijekom promjene snage moći, promene struje otpornika. Stabilin uzima promjene na sebe: trenutne promjene, a napon ostaje konstantan. Prilikom promjene otpornika opterećenja struja će se promijeniti, a napon će ostati konstantan.

Kompenzacija stabilizatora

Uređaj se ranije raspravljao je vrlo jednostavan u dizajnu, ali omogućava da uređaj bude napaban strujom koja ne prelazi najveću struju stabitrona. Kao rezultat, koriste se instrumenti koji stabiliziraju napon i naziv kompenzacijskog jezika. Sastoje se od dvije vrste: paralelno i dosljedno.

Uređaj se naziva metodom konfiguracije u element za podešavanje. Kompenzacijski stabilizatori koji pripadaju sekvencijalnom obliku obično se koriste. Njegova šema:

Element za podešavanje je tranzistor spojen uzastopno sa opterećenjem. Izlazni napon jednak je razlici vrijednosti stabilizma i emitera, što je nekoliko dionica napona, pa se vjeruje da je izlazni napon jednak stabiliziranju napona.

Razmatrani instrumenti obje vrste imaju nedostatke: nemoguće je dobiti tačnu količinu izlaznog napona i prilagoditi se tijekom rada. Ako trebate stvoriti sposobnost regulacije, stabilizator kompenzacije proizvodi se po shemi:

Na ovom se uređaju, prilagođavanje vrši tranzistor. Glavni stres pitanja stabilitron. Ako izlazni napon raste, tranzistorska baza je negativna za razliku od emitera, tranzistor će se otvoriti u velikom iznosu i trenutna će se povećati. Kao rezultat toga, napon negativnog vrijednosti na sakupljaču bit će niži, kao i na tranzistoru. Drugi tranzistor se zatvara, njegov otpor će se povećati, izlazni napon će se povećati. To dovodi do smanjenja izlaznog napona i povratak na prvu vrijednost.

Kada se smanji izlazni napon, takvi procesi prolaze. Podesite tačan izlazni napon može podesiti otpornik za podešavanje.

Stabilizatori na mikro cirkircima

Takvi uređaji u integralnoj verziji imaju povišene karakteristike parametara i svojstva koja se razlikuju od takvih uređaja na poluvodičima. Takođe imaju povećanu pouzdanost, male dimenzije i težine, kao i malu vrijednost.

Serijski stabilizator

• 1 - izvor napona;
• 2 - element za podešavanje;
• 3 - pojačalo;
• 5 - odrednica izlaznog napona;
• 6 - Otpornost na opterećenje.

Element prilagođavanja djeluje kao varijabilni otpor spojen kroz serijsku shemu sa opterećenjem. Kada se napona fluktuacije, otpornost na element prilagođavanja mijenja se tako da postoje kompenzacija za takve oscilacije. Uticaj na element za podešavanje izrađen je povratnim informacijama koji sadrži element kontrole, izvor glavnog napona i napona. Ovaj mjerač je potenciometar iz kojeg dolazi deo izlaznog napona.

Povratne informacije Podešava izlazni napon koji se koristi za opterećenje, izlazni napon potenciometra postaje jednak glavnom naponu. Fluktuacije napona iz glavne stvaraju neki pad napona na podešavanju. Kao posljedica toga, mjerni element u određenim granicama može podesiti izlazni napon. Ako se stabilizator planira napraviti na određenoj vrijednosti napona, mjerni element kreira se unutar mikro-mikrokircuita sa kompenzacijom temperature. Ako postoji veliki izlazni interval napona, mjerni element se vrši za mikrocircuit.

Paralelni stabilizator

• 1 - izvor napona;
• 2 elementa regulaciju;
• 3 - pojačalo;
• 4 - izvor glavnog napona;
• 5 - mjerni element;
• 6 - Otpornost na opterećenje.

Ako uporedite sheme stabilizatora, tada se emitiranje sekvencijalnog tipa ima povećanu efikasnost s nepotpunim opterećenjem. Uređaj paralelnog pregleda troši nepromijenjenu snagu iz izvora i daje ga u element za podešavanje i opterećenje. Stabilizatori paraleli preporučuju se koristiti sa stalnim opterećenjima na punom opterećenju. Paralelni stabilizator ne stvara opasnosti na KZ, sekvencijalni pogled na prazni tečaj. Sa stalnim opterećenjem oba instrumenta stvaraju visoku efikasnost.

Stabilizator na mikrocircuit sa 3 zaključke

Inovativne varijante sekvencijalnih stabilizatora postavljaju se na 3-pinski čip. Zbog činjenice da postoje samo tri zaključke, lakše je koristiti u praktična primjenaBudući da presele preostale vrste stabilizatora u rasponu od 0,1-3 pojačala.

1. U VH - sirovi ulazni napon;
2. U praznom hodu izlaz.

Ne možete koristiti cisterne C1 i C2, ali oni vam omogućavaju da optimizirate svojstva stabilizatora. Kapacitet C1 koristi se za stvaranje stabilnosti sustava, kapacitet C2 je potreban iz razloga da se nagli porast opterećenja ne može pratiti stabilizatorom. U ovom slučaju, trenutna podrška se vrši sa kapacitetom C2. Gotovo često čips serije 7900 iz kompanije Motorola, koji stabiliziraju pozitivnu vrijednost napona, a 7900 je veličina sa minus znakom.

Microcircuit ima obrazac:

Da biste povećali pouzdanost i stvaranje hlađenja, stabilizator je montiran na radijatoru.

Stabilizatori na tranzistorima

Na prvoj figuri dijagrama na tranzistoru 2SC1061.

Na izlazu instrumenta dobiva se 12 volti, izlazni napon ovisi izravno od tvrdokornog napona. Najveća dopuštena struja 1 pojačala.

Kada koristite tranzistor 2N 3055, najveća dozvoljena izlazna struja može se poboljšati do 2 pojačala. Na drugoj figuri, šema stabilizatora na tranzistoru 2N 3055, izlazni napon, kao na slici 1 ovisi o stabilijskom naponu.

• 6 V - Izlazni napon, R1 \u003d 330, VD \u003d 6.6 volti
• 7,5 V - izlazni napon, R1 \u003d 270, VD \u003d 8,2 volti
• 9 B - Izlazni napon, R1 \u003d 180, VD \u003d 10

Na 3. crtežu - adapter za automobil - napon baterije u automobilu je jednak. Da biste stvorili napon manje vrijednosti, primijenite takvu shemu.

Da bi se nosili s smetnji na mreži, potrebni su trenutni stabilizatori. Ovi uređaji mogu biti vrlo različiti u svojim karakteristikama, a povezan je s izvorima napajanja. Uređaji Kuća nije vrlo zahtjevna u pogledu stabilizacije trenutne stabilizacije, mjerna oprema je potreban stabilan napon. Zahvaljujući modelima učenika, naučnici imaju priliku dobiti pouzdane informacije u svom istraživanju.

Kako je stabilizator?

Glavni element stabilizatora smatra se transformatorom. Ako razmotrimo jednostavan model, tada postoji most ispravljača. Povezuje se sa kondenzatorima, kao i sa otpornicima. U lancima se mogu instalirati razne vrste i ograničiti otpor koji im se sadrže različite. Takođe u stabilizatoru postoji kondenzator.

Princip rada

Kad trenutna pogodi transformator, njegove granične frekvencije mijenjaju se. Na ulazu se ovaj parametar nalazi na površini od 50 Hz. Zbog trenutne konverzije, granična frekvencija na izlazu je 30 Hz. Istočno rektifikatori visokog napona ocijenite polaritet napona. Trenutna stabilizacija u ovom slučaju vrši se zbog kondenzatora. Smanjeno smetnje se događa u otpornicima. Na izlazu napon ponovo postaje konstantan, a transformator dolazi s frekvencijom koja nije viša od 30 Hz.

Shematski dijagram relej uređaja

Stabilizator trenutnog releja (shema je prikazana u nastavku) uključuje kompenzacijske kondenzatore. Most ispravljači u ovom se slučaju koriste na početku lanca. Također bi se trebao imati na umu da tranzistori u stabilizatoru postoje dva para. Jedan od njih je instaliran ispred kondenzatora. Potrebno je podići graničnu frekvenciju. U ovom slučaju izlazni napon direktna struja Bit će na razini od 5 A. Da bi se nominalni otpor izdržao otpornici. Za jednostavne modele su dvokanalni elementi karakteristični. Proces pretvorbe u ovom slučaju je dug, ali disperzijski faktor bit će beznačajan.

STABILIZATORIJ DIJELOVA LM317

Kao što se vidi iz imena, glavni element LM317 (trenutni stabilizator) je sličan. Uređaj daje kolosalni porast u najvećem naponu. Na izlazu, ovaj indikator fluktuira u regiji od 12 V. Spoljni sistem otpora je sa površinom 3 ohma. Za visoki koeficijent za izglađivanje koriste se višekanalni kondenzatori. Tranzistori se primjenjuju samo za visokonaponske uređaje otvoreni tip. Promjena njihovog položaja u takvoj situaciji nadgleda se promjenom nominalne struje na izlazu.

Diferencijalni otpor LM317 (trenutni stabilizator) izdržava 5 ohma. Za mjerne uređaje ovaj je indikator dužan biti 6 ohma. Način inspekcije struje gasa pruža snažan transformator. Instaliran je u standardnom dijagramu za ispravljač. Diodni mostovi za niskofrekventne uređaje se rijetko nanose. Ako razmotrimo prijemnike za 12 V, tada ih karakteriziraju otpornici od balasta. To je neophodno kako bi se smanjile fluktuacije u lancu.

Visoki frekvencijski modeli

Visokofrekventni trenutni stabilizator na tranzistoru CC20 karakterizira brzi postupak pretvorbe. To je zbog zamjene polariteta na izlazu. Kondenzatori tereta ugrađeni su u lanac panim. Prednji dio impulsa u takvoj situaciji ne smije prelaziti 2 μs. Inače, trenutni stabilizator na tranzistoru CC20 čeka značajne dinamične gubitke. Zasićenje otpornika u lancu može se izvesti pomoću pojačala. U standardnoj šemi ne postoji manje od tri jedinice. Kapacitivni kondenzatori koriste se za smanjenje termičkih gubitaka. Brzine karakteristike ključnog tranzista ovise isključivo o vrijednosti razdjelnika.

Pulsni stabilizatori

Pulsni trenutni stabilizator odlikuje se velikim vrijednostima induktivnosti gasa. To se događa na štetu brze promjene Divisora. Također bi trebalo biti imao na umu da otpornici u ovoj shemi primjenjuju dvokanalni. Struje u mogućnosti su proći u različitim smjerovima. Kondenzatori u sistemu koriste se kapacitivni. Zbog toga se granična otpornost na izlazu održava na 4 ohma. Zauzvrat, maksimalno opterećenje Stabilizatori su u stanju da zadrže 3 A.

Za mjerne instrumente, takvi se modeli koriste prilično rijetko. Izvori energije u ovom slučaju granični napon mora imati više od 5 V. Dakle, disperzijski faktor bit će unutar normalnog raspona. Brzine karakteristike ključnog tranzistora u stabilizatorima ove vrste nisu velike. Ovo je povezano s malim otporničkim sposobnostima da blokira struju iz ispravljača. Kao rezultat toga, uplitanje u visokoj amplitudi dovodi do značajnih toplotnih gubitaka. Pad pulsa u ovom slučaju događa se isključivo smanjenjem neutralizacije svojstava transformatora.

U procesu transformacije bavi se samo otpornikom za balast koji se nalazi iza mosta ispravljača. Poluvodičke diode u stabilizatorima se rijetko koriste. Potreba za njima nestaju zbog činjenice da prednji dio impulsa u lancu, u pravilu ne prelazi 1 μs. Kao rezultat toga, dinamički gubici u tranzistorima nisu fatalni.

Shema rezonantnih uređaja

Rezonantni stabilizator struje (shema je prikazana u nastavku) uključuje benematske kondenzatore i otpornike s različitim otporom. Transformatori u ovom slučaju su sastavni dio pojačala. Da biste povećali efikasnost, koriste se razni osigurači. Dinamičke karakteristike otpornika iz ovog povećanja. Tranzistori niskog frekvencije montirani su odmah iza ispravljača. Za dobru provodljivost trenutne kondenzatore mogu raditi na različitoj frekvenciji.

AC stabilizator

Stabilizator trenutnog tipa sastavni je dio izvora napajanja s napajanjem do 15 V. Vanjski otpor uređaja se percipira do 4 ohma. AC napon na ulaznom upletu u prosjeku je 13 V. U ovom slučaju, koeficijent zaglađivanje kontroliraju kondenzatori otvorenog tipa. Razina pulsacije na izlazu ovisi isključivo o shemi izgradnje otpornika. Prag napona Trenutni stabilizator mora biti u stanju da izdrži 5 A.

U ovom slučaju, parametar diferencijalnog otpora dužan je biti na marki od 5 ohma. Maksimalna dozvoljena disperzijska snaga u prosjeku je 2 W. Ovo sugeriše da naizmjenični stabilizatori struje imaju značajne probleme s prednjim dijelom impulsa. U ovom slučaju, samo ispravljači mosta mogu sniziti svoje fluktuacije. Istovremeno, vrijednost razdjelnika nije nužno uzeta u obzir. Osigurači se koriste za smanjenje gubitaka topline u stabilizatorima.

Model za LED

Za podešavanje LED-ova velika snaga Trenutni stabilizator ne bi trebao imati. U ovom slučaju zadatak je maksimizirati prag disperzije. Napravite trenutni stabilizator za LED diode može biti nekoliko načina. Prije svega, pretvarači se koriste u modelima. Kao rezultat toga, granična frekvencija u svim fazama ne prelazi 4 Hz. U ovom slučaju to omogućava značajno povećanje na performanse stabilizatora.

Druga metoda je korištenje pojačanih elemenata. U takvoj situaciji sve je vezano na neutralizaciji naizmjenične struje. Da bi se smanjili dinamički gubici, tranzistori u dijagramu koriste se visokonaponski. Kondenzatori otvorenog tipa mogu se nositi sa prekomjernom zasićenjem elemenata. Ključni otpornici koriste se za najveću brzinu transformatora. U shemi se nalaze standardno iza mosta ispravljača.

Stabilizator sa regulatorom

Podesivi stabilizator struje je u potražnji u industrijskoj sferi. Uz njega korisnik ima mogućnost konfiguriranja uređaja. Uz to, mnogi modeli su dizajnirani za daljinski upravljač. U tu svrhu kontroleri su postavljeni u stabilizatorima. Ogranični napon naizmjeničnih struja, takvi se uređaji čuvaju u 12 V. Parametar stabilizacije u ovom slučaju trebao bi biti najmanje 14 W.

Indikator napona praga ovisi isključivo o učestalosti uređaja. Da biste promijenili koeficijent zaglađivanje, podesivi stabilizator struje koristi kapacitivne kondenzatore. Maksimalni trenutni sustav se održava u 4. A. Zauzvrat, indikator diferencijalnog otpora dozvoljen je na 6 ohma. Sve to ukazuje na dobru obavljanje stabilizatora. Međutim, disperzijski kapacitet može biti sasvim drugačiji. Također, trebali biste znati da transformator pruža nerativni trenutni trenutni režim leptira za gas.

Na primarnom namotu napon se nanosi kroz katodu. Blokiranje struje na izlazu ovisi samo o kondenzatorima. Za stabilizaciju procesa, osigurači se obično ne koriste. Brzina sustava osigurava se recesijom impulsa. Brzi strujni proces pretvorbe u lancu dovodi do smanjenja prednje strane. Tranzistori u dijagramu koriste se isključivo tip ključa.

Stabilizatori DC-a

DC stabilizator radi na principu dvostruke integracije. Pretvarači u svim modelima odgovorni su za ovaj proces. Dvokanalni tranzistori koriste se za povećanje dinamičkih karakteristika stabilizatora. Da bi se minimizirali termički gubici, kondenzatori kapaciteta moraju biti značajni. Točan izračun vrijednosti omogućava vam da napravite brzinu ispravljanja. Na izlaznom naponu DC-a u 12as, maksimalna vrijednost treba biti 5 V. U ovom slučaju, radna frekvencija uređaja bit će održavana na marki od 30 Hz.

Prag napona ovisi o blokiranju signala iz transformatora. Pulsni prednji u ovom slučaju ne smije prelaziti 2 μs. Zasićenje ključnih tranzistora javlja se tek nakon trenutne konverzije. Diode u ovoj shemi mogu se koristiti isključivo tipa poluvodiča. Libastični otpornici voditi će trenutni stabilizator na značajne toplotne gubitke. Kao rezultat toga, disperzijski koeficijent bit će vrlo dobar. Kao rezultat toga, amplituda oscilacija će se povećati, proces induktivnosti neće se dogoditi.

Opreme: Dvije dampene ploče, montažne vodiče sa savjetima, miliammetar do 10 mA, izvor podesivih stalan napon Do 10 V, digitalni voltmetar.

Pažnja: Montaža električne šeme Vježbajte samo kad je napon napajanja isključen na maquet panelu.

Stabilizator napona (tok) Uređaj se naziva automatski podržavajući napon (struja) na strani potrošača (na teretu) s određenim stupnjem tačnosti. Prenaponski zaštitnici Prije svega, oni su stavili izvore energije nakon ispravljača. Što je osjetljiviji uređaj precizniji mjerni uređaj, veća stabilnost napajanja treba biti. Stabilizatori tok. Ni manje važan od stabilizatora napona. Trenutni izvori koriste se za osiguranje raseljavanja tranzistora, kao aktivno opterećenje pojačanih kaskada. Oni su potrebni za rad integratora i generatora piljevine. Potrebni su i trenutni stabilizatori, na primjer, u elektrohemiji, elektroforezi.

Osnovni destabiliziranje faktoraPromenjeno mijenjanjem napona (struje) potrošača su: fluktuacije u mrežnom naponu 220 V, fluktuacije u trenutnoj frekvenciji u mreži, promjene u opterećenju snage, promjena temperature, promjena temperature ambijent itd.

Stabilizatori su podijeljeni ovisno o vrsti napona (struja) na stabilizatorima varijabla Napon (struja) i stabilizatori trajan Napon (struja). Prema principu akcije Stabilizatori su podijeljeni sa parametričan i naknada . Stabilizacija napona (struja) u parametričnim stabilizatorima vrši se zbog nelinearnosti karakteristika volta-ampera (vac) nelinearnog elementa (stabiliju za pražnjenje plina i poluvodiča, stabilnost, polje ili polje ili bipolarni tranzistori itd.). Stabilizatori kompenzacije su zatvoreni automatski upravljački sistem s negativnim povratnim informacijama. Ovisno o uključivanju regulatornog elementa u odnosu na stabilizatore otpornosti na opterećenje podijeljeni su u serijski i paralelno . Prema režimu regulatornog elementa Stabilizatori su podijeljeni u stabilizatore sa kontinuirana regulacija i puls . Zauzvrat, stabilizatori impulsa podijeljeni su prema principu kontrole na latitusinjskim i pulsu, učestalosti i impulsu i releju.

Glavni parametri stabilnog stabilizatora napona koji karakterišu kvalitetu stabilizacije su:

Koeficijent stabilizacija U ST - omjer relativnih promjena u ulaznog i izlaznog napona (pri konstantnoj izlaznoj struji):

(1)

tamo gdje su du vx i du u prirastu ulaza i izlaznih napona, u vx i u, vrijednosti ulaznog i izlaznog napona stabilizatora.

Izlazna otpornostR vani (ili enterijer otpornost R I) stabilizatora je jednak omjeru povećanja izlaznog napona DU-a do povećanja struje opterećenja di H sa konstantnim ulaznim naponom U VX \u003d CONST:

(2)

Efikasnost (Efikasnost) - omjer snage na izlazu stabilizatora na ulaznu snagu.

Poluprovodnički parametrični stabilizatori (koristeći stabilian) su najjednostavniji. Karakterizira ih relativno niski koeficijenti stabilizacije (10-100), veliki izlazni otpor (jedinice i desetine), niska efikasnost.

Stabilirton - Ovo je poluvodička dioda koja se koristi za stabilizaciju napona parcele električnog kvara (lavina ili tunela) na obrnutu granu puta (Sl. 1). U smjeru naprijed WAH stabitron, isto kao i bilo i svaka silikonska dioda. Puncing napon diode je stabilizacijski napon stabilijskog u čl (od 3 do 200 V) ovisi o debljini P-N tranzicije ili na otpornosti diode baze. Stabilians niskog napona (u Art< 6 В) изготавливаются на основе сильнолегированного кремния и в них происходит туннельный пробой. Высоковольтные стабилитроны (U СТ > 6 V) izrađuju se na osnovu siboliziranog silikona. Stoga je princip njihove akcije povezan sa pauzom za lavinu.

U ovom laboratorijskom radu istražuju se stabilians D814A i 2C156A. Njihovi referentni podaci dati su u tablici. 1. Stabilizacija napona je bolja od hladnijeg krivulje (Sl. 1) i, u skladu s tim, manji je različita unutarnja otpornost stabitrona. Pored toga, treba napomenuti da stabilizacija stabilizacije niskog napona (s kvakom tunela) ima negativan temperaturni koeficijent (TCN), I.E. S povećanjem temperature napon stabilizacije se smanjuje. Stabilians sa probojem lavina imaju pozitivan TCN. Tu su i termokompanirani stabilod izrađeni u jednom slučaju u obliku sekvencijalnog spoja stabitrona sa pozitivnim TCN i diodom koji su uključeni u smjer naprijed (koji ima negativan TCN).

Tabela 1

Glavne postavke	D814a.	2c156a.
Stabilizacioni napon U Art, In	7 – 8,5	5,6
Stabilizacija stabilizacija rasipanja,%	–	± 10.
Minimalna stabilizacija struja i ST M I n (struja na kojoj se pojavljuje stabilan prekid), mama
Maksimalna stabilizacija struje I ART max (struja u kojoj se snaga rasipana na stabitronu ne prelazi dozvolu vrijednost), ma
Diferencijalni unutarnji otpor, om
Koeficijent temperature stabilizacijskog napona (omjer relativne promjene stabilizacijskog napona na apsolutnu promjenu u temperaturi okoline),% / ° C	+ 0,07	± 0,05
Maksimalna dozvoljena direktna struja, ma
Maksimalna dozvoljena rasipanja snage, w	0,34	0,3
Temperatura okoline, ° s	od minus 60 do +100

Vježba 1.

1.1. Nađite na stabiliju D814A i 2S156A i 2C156A širokim panelima povezanim na ograničavajuće limiće za ograničavanje 150 i 240 ohma (Sl. 2).

1.2. Instalirajte na napon napajanja 10 V. Povežite voltmetar za stabitron D814a. Omogućite prebacivanje na daper. Trenutna struja kroz stabiliju uzrokuje njegovo grijanje i promjena u CT. Pozitivan ili negativan TCN ima ovaj stabilion? Po satu za određivanje vremena potrebno za zagrijavanje sheme. Da biste to učinili, popunite tablicu. 2 mjerenja napona na stabiliji u vrijeme napajanja na i kroz svaku minutu. Vrijeme zagrijavanja mora se razmotriti kada je potrebno vrlo precizno izmjeriti stabilijski napon (do hiljadu (ili staničnog) napona).

Tabela 2

1.3. Izmerite obrnute stabitrone. Da biste to učinili, potrebno je hranjenje napona napajanja od 1 do 10 V u korake 1 B, izmjerite napon na stabiliju. Napon napajanja i stabilijski napon za mjerenje s tačnošću stotih Volta. Struje koje teče kroz stabilods izračunati pad napona na otpornicima koji ograničavaju struje. Rezultati mjerenja i proračuni ispunjavaju tablicu. 3.

Tabela 3.

U Pete, u	D814a.	2c156a.
U, B.	Ja, mama.	U, B.	Ja, mama.
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7,
8,
9,
10,
	R d \u003d ohm	R d \u003d ohm

1.4. Prema podacima predstavljenim u tabeli. 3, konstruirajte eksperimentalni stabilion WAH (Sl. 3). Uporedite stvarne stabilizacijske napone i minimalne stabilizacijske struje sa referentnim podacima.

1.5. U radnoj površini WAH-a izračunajte diferencijalni otpor, spalite ih u kartici. 3 i usporedite sa referentnim podacima.

Sada razmatramo rad stabiliona sa opterećenjem R N. Shema najjednostavnijeg parametrijskog stabilizatora napona prikazan je na slici. 4. Povećanjem ulaznog napona u W, čim trenutna preko Stabaytrona postane jednaka I ST min, stabilijski napon prestaje povećavati i postaje jednak u čl.

Daljnje povećanje UW-a vodi samo na povećanje pada napona na limit za ograničavanje struje R. Stoga je napon na opterećenju r n podržan nepromijenjen.

Najčešće stabilion djeluje u ovom režimu kada je ulazni napon u B nestabilan, a otpor opterećenja R je stalno. Za takav slučaj, otpor R se obično izračunava za prosječnu tačku volp-ampera karakteristika stabilizma (Sl. 1) ako se napon u uh mijenja iz u min do u max, tada se može pronaći Prema sljedećoj formuli:

Gdje - prosječni ulazni napon; - prosječna struja Stabilona; - opterećenje struje. Instalastljivost napona u ovom slučaju gotovo u potpunosti apsorbira otpornik R. Fluktuacije u ulaznom naponu izglađuju se zbog male diferencijalne otpornosti stabiliona.

Drugi mogući način stabilizacije koristi se u slučaju kada u BX \u003d \u003d Const, a R H varira od r n min do r n max. Za ovaj mod, R se može odrediti prosječnim vrijednostima struja prema formuli:

gde , .

Radna šema B. ovaj mod može se objasniti tako. Budući da je pad napona na otporniku R jednak u BX - u stalno, struja teče kroz ovaj otpornik je također stalna. Ovakvakva je zbroj struje stabiliona i tereta. Stoga, ako trenutna potrošnja poveća opterećenje, struja putem stabilodona treba smanjiti (tako da njihov iznos ostane nepromijenjen). Ako opterećenje traje puno struje u Stabilonu, a zatim trenutna kroz stabiliju postaje manja od i C T min, a stabilizacija napona je pokvarena.

Zadatak 2..

2.1. Prikupite na maquet panelu shema prikazanom na slici. 5, u kojem se otpornici stabilizatora 470 ohm, 750 ohm i unutarnji otpor Milliammermeter (100 ohma) koriste kao opterećenje stabilizatora.

2.2. Povezivanje i isključivanje stabilijskog opterećenja, provjerite je li voltmetar da kada je opterećenje povezano, napon u državi se smanjuje. Napon u državi se smanjuje kao i povećanje struje opterećenja. To se može prikazati rotiranjem osi varijabilnog otpornika od 470 ohm. Dakle, opterećenje je ukinulo dio struje u Stabilonu, a radna točka na stabilonskom vosku se kreće do nižeg trenutnog područja i manjim stabilizacijskim sistemima stabilizacije u umjetnosti (vidi Sl. 1 i Sl. 3).

2.3. Izračunajte koeficijent stabilizacije po formuli (1) za minimalnu struju opterećenja (veća struja opterećenja, gore će biti stabilizacija napona). Da biste to učinili, promijenite ulazni napon od 9 V do 10 V (Let Du Q \u003d 10 V - 9 V \u003d 1 V, i u \u003d 9,5 V). Izlazni napon treba mjeriti što je moguće preciznije (do hiljade Volta), jer koeficijent stabilizacije može dostići vrijednosti nekoliko desetaka. Ne zaboravite prilikom mjerenja vremena zagrijavanja dijagrama (vidi tablicu 2).

Napon U Ne Ne možete podesiti ili postaviti navedenu vrijednost;

Stabilians imaju konačnu diferencijalnu otpornost, a u vezi s tim nisu uvijek snažno izvađeni pulsacijama ulaznog napona i učinka promjene otpornosti na opterećenje;

Uz širok spektar promjena, opterećenja moraju birati stabilodone sa visokom disperzijskom napajanjem (s velikim maksimalnim strujama).

Da biste dobili stalniji napon na teretu kada se struja konzumirala, shema koristi (Sl. 6) u kojoj se stabilion odvoji od opterećenja s repetitorom emitera. Stabille Truck u takvoj šemi relativno je neovisan o struji opterećenja, jer tranzistorski osnovni krug teče malu struju (manje u H 21e nego u opterećenju). Odabrani su parametri tranzistora (ograničavajuća snaga, napon i struje), s obzirom na nosivost.

Ako trebate podesiti izlazni napon, tada se dijelom potporne (stabiliziranog) napona koristi za uklanjanje iz motora promjenjivog otpornika. Primjena kruga ove funkcije prikazana je na Sl. 7.

Zadatak 3..

3.1. Prikupite dijagrame stabilizatora napona sa stabilidid d814a i 2c156a (Sl. 6). Upotreba voltmetra provjerite je li izlazni napon manji od stabilijskog napona pomoću pada napona u tranzistora emitiranom tranzistoru (na "0,6 V).

3.2. Prema otpornosti dostupnoj u shemi, izračunajte:

Maksimalni nosivost R N;

Snaga otpornika u stabilijskom krugu R R.

3.3. Rezultati izračuna ispunjavaju tablicu. Četiri.

Tabela 4.

D814a.	2c156a.
Rn, w	R r, w	Rn, w	R r, w

3.4. Prikupite shemu stabilizatora napona s podesivim izlaznim naponom (Sl. 7) i provjerite njegovu performanse.

Postoji nekoliko načina za povećanje koeficijenta stabilizacije. U ovom slučaju postoji komplikacija sheme stabilizatora.

Prvo, stabilion se može napajati kroz trenutni stabilizator (a ne preko otpornika), a zatim tvrdoglavi u stabiliju neće se mijenjati.

Drugo, može se koristiti dvostepena shema (Sl. 8), čiji je ukupni koeficijent stabilizacije jednak proizvodu koeficijenata stabilizacije pojedinih kaskada (linkova) i može dostići nekoliko stotina.

Treće, trebali biste odabrati druge sheme stabilizatora, na primjer, kompenzacijski tip koristeći sheme tranzistora i operativni pojačalo.

Četvrto, možete koristiti integrirani stabilizatori napona (čips).

Razmatrati izvori stabilne struje . Idealan izvor struje ima beskonačno veliku unutrašnju otpornost r \u003d ¥ i pruža u opterećenju R N struje, što ne ovisi o padu napona na teretu (od otpornosti na opterećenje).

Krug najjednostavnijeg izvora struje prikazan je na Sl. 9. Pod uvjetom da je r h<< R (т.е. U H << U), ток сохраняет почти постоянное значение приблизительно равное U/R.

Najjednostavniji otporni izvor struje ima značajne nedostatke. Da bi se dobio dobro približavanje savršenog izvora struje, treba koristiti visoki naponi, a velika snaga se raspršuje na otporniku. Pored toga, struja takvog izvora teško je kontrolirati širok raspon prema naponu generiranom u drugom čvoru sheme. Ako je potrebna značajna struja, tada se napon u (Sl. 9) mora odabrati veliku vrijednost. Da bismo osigurali i \u003d 1 mama i R \u003d 10 mama, potrebno je nanijeti napon u \u003d 10 kV. Ovo stanje se može zaobići, ako vam je potreban veliki diferencijalni unutarnji otpor (DI / DI), dok statički unutarnji otpor može biti mali. Ova značajka ima izlazne karakteristike tranzistora (polje ili bipolarno).

Svaki trenutni izvor ima set sami i istim čvorovima funkcije: napajanje, kontroliranje elemenata, trenutni senzor i opterećenje.

Shema trenutnog izvora prikazanog na slici. 10, izgrađen na temelju kruga sa zajedničkim emiterom i negativnim povratnim informacijama o struji. Djeluje na sljedeći način. Napon na osnovu u b\u003e 0.6 V podržava tranziciju emitera u otvorenom stanju: (za silikonske tranzistore). Struja emitera je:

Budući da za velike vrijednosti koeficijenta dobiti H 21e, emitirajuća struja je približno jednaka trenutnom sakupljaču, struji kolektora (i to je trenutna struja) izračunava se istim formulom:

Ako navedete mogućnost promjene napona na temelju baze podataka, tada će biti podesivi izvor struje.

Formula (3) važi dok tranzistor ne nastavlja u režim zasićenja. Trenutni izvor prenosi stalnu struju na teret samo na određeni konačni napon na teretu, koji ne može biti veći od napona napajanja (vidi Sl. 10). Inače, trenutni izvor mogao bi generirati beskrajnu snagu. Stoga se za trenutni izvor, radni raspon određuje činjenica da tranzistor mora biti u aktivnom načinu rada.

Zadatak 4..

4.1. Prikupite stabilan tekući izvor prikazan na slici. 11, dok u opterećenju postavljate varijabilni otpornik 2 kω u opterećenje na minimum (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu - do zaustavljanja).

4.3. Provjerite da li se razdjelnik napona (otpornici R1 i R2) prelazi 5-10 puta tekućih baza za kontrolu tranzistora, koja je približno jednaka IB \u003d i k / h 21e, gdje će se pojačati dobitak tranzistora H 21e jednako do 50.

I divisor \u003d ma, ja b \u003d ma. Ovo je stanje neophodno kako bi se promijenila struja opterećenja (a, prema tome, baznu struju koja teče kroz R1 otpornik) napon baze podataka gotovo se nije promijenio.

4.4. Postavite pomoću otpornika R2 \u003d 1 na struju opterećenja od 5-7 mA. Rotirajuća osovina otpornika promenljivih opterećenja 2 provjerite da li gotovo stabilni struji teče kroz opterećenje, ali na krajnjem desnom položaju osi otpornika (u smjeru kazaljke na satu) naglo se smanjuje. Zašto?

4.5. Prikupite trenutnu shemu stabilizatora na maquet panelu prikazanom na slici. 12, u kojem se Stabilirton koristi za postavljanje napona na osnovu tranzistora. Izračunajte teoretski stabilijsku struju (I Art \u003d MA) i struju opterećenja (i h \u003d ma). Provjerite miliammetar eksperimentalno opterećenja struje (i n ex \u003d ma).

Normalni rad elektronskog hardvera moguć je prilikom održavanja napona napajanja u navedenim važećim granicama. Na primjer, za napajanje mjernih uređaja koji rade s tačnošću od 0,1%, stabilnost napona napajanja je 0,01%. Većina ispravljača ne pruža unaprijed određenu stabilnost napona. Promjena napona napajanja može se pojaviti zbog promjena napona u AC mreži ili zbog promjena u DC-u u opremi. Uz promjenu otpornosti na opterećenje, trenutne promjene i pad napona na unutrašnjoj otpornoj otpornosti izmjena uređaja koji dovode do promjene u napajanjem.

Da biste održali napon napajanja u dozvoljenim granicama između filtera i tereta, uređaj se uključuje, naziva se stabilizatorom napona. Stabilizator napona podržava napon opskrbe opremom s danom tačnošću prilikom promjene otpornosti na opterećenje i mrežnog napona u određenim granicama. Nakon stabilizatora uključen je uređaj za zaštitu stabilizatora iz preopterećenja.

Parametrični stabilni stabilni napon

Kao nelinearni elementi, stabilididi kremena ili plina koriste se u njima (slika 5).

Slika 5 - Shematski dijagram stabilizatora parametričnog napona

Budući da se upotreba oblikovanih stabilodina koristi nivoom odvajanja kamenca od kamenske karakteristike, stabilist se uključuje anode na minus, a katoda do ulazni napon plus. Otpornost na gašenje otpornika R G i opterećenje R N odabrano je na takav način da struja u lancu i Q \u003d i st .cr.

Sa povećanjem (smanjenjem) ulaznog napona UW struje stabitrona IE povećava se (smanjuje) u rasponu minimum I 9 na i, maksimum i trenutni i h ostaje konstantan. To osigurava stabilnost napona na teret.

Parametrični stres stabilidi su jednostavni i pouzdani, imaju značajne nedostatke:

Mali koeficijent stabilizacije, mala efikasnost, mala snaga, nemogućnost reguliranja izlaznog napona, dobro radi za trajno opterećenje.

Stabilizatori na kompenzaciji

Princip stabilizacije mrežnog napona može se razmotriti na primjeru sheme (slika 6). Shema se sastoji od podešavanja elementa P, mjerni element U (PV) i operatera (Y). Prilikom promjene napona U V V mreće ili struje opterećenja I n u navedenim granicama izlaznog napona u, treba ostati stalna. Prema Drugom zakonu Kirchhoff u ot \u003d u vh -u p \u003d const. Za održavanje širenja izlaznog napona, operater mora promijeniti položaj motora varijabilnog otpora, uzimajući u obzir svjedočenje voltmetra.

Slika 6 - PRTZype rada stabilizatora napona

Razmatrana shema (slika 6) prihvatljiva je pri sporim promjenama u VX i I N. U stvarnim uređajima, U VX i I N, mogu varirati u pulsiranom režimu ili velikom brzinom. Stoga bi stabilizatori trebali biti izrađeni na elementima s većom brzinom, I.E. Korištenje tranzistora i mikrokirkuita.

Stabilizatori se mogu izrađivati \u200b\u200bsa sekvencijalnim (slika 7 a) i paralelno (slika 7 b) okretanjem regulacijskog elementa u odnosu na opterećenje.

U serijskom krugu, kontrolni element je okrenut uzastopno sa opterećenjem, a postojanje izlaznog napona postiže se promjenom pada napona na regulatorni element. U paralelnom dijagramu, upravljački element je paralelno uključen sa opterećenjem, a konstantnost izlaznog napona se održava promjenom struje kroz regulacijski element, pad napona (balast) otpora RR se mijenja, koji je omogućen uzastopno sa opterećenjem.

Dijagram sa paralelnim uključivanjem regulatornog elementa koristi se samo u stabilizatoru male snage zbog niske efikasnosti, jer se snaga konzumira na rezultirajućim otporniku RR i opterećeno opterećenje na regulatornom elementu R. Prednost ove sheme je da se takav stabilizator ne boji preopterećenja i kratkih spojeva.

Stabilizatori sa dosljednim uključivanjem kontrolnog elementa imaju veću efikasnost i široko se koristi. Načelo rada takvog stabilizatora je sljedeći. Neka napon u Q povećao da će u prvom trenutku dovesti do određenog povećanja napona u izlasku.

Mjerni element dobit će povećani napon (ili dio njega). Mjerni element automatski uspoređuje U Out napon sa referentnim naponom (izvor referentnog napona je u samom mjernom elementu) i proizvodi neusklađenost signala u v. Ovaj signal pojačava pojačalo Y i ulazi u regulacijski element R. pod utjecajem napona u u regulacijskom elementu povećava otpor. Na povećanom otporu regulacijskog elementa, pad napona u P povećava se koliko i povećan ulazni napon, a izlazni napon će biti gotovo nepromijenjen. Dakle, koliko će se povećati (smanjiti) izlazni napon, to će povećati (pad) pad napona na elementu podešavanja (tj. Nadat će se ulaznu kompenzaciju napona), a izlazni napon uly \u003d u -UP će ostaju konstantni. Stoga su takvi stabilizatori dobili ime kompenzacije.

Princip rada stabilizatora sa paralelnim uključivanjem regulatornog elementa opisan je jednadžbama u d \u003d u vx-r g \u003d const. Kada se ulazni napon ili struja opterećenja mijenjaju u navedenim granicama regulatornog elementa I P (I.E., pad napona u r g) mijenja se na takav način da izlazni napon u izlazu ostaje konstantan.

Na napon do 150 V, koriste se poluvodički stabilizatori, jer imaju male dimenzije i mase, visoku pouzdanost i veću izdržljivost. U sekvencijalnom stabilizatu za kompenzaciju poluvodiča (slika 8), tranzistor VT1, DC pojačalo ─ tranzistor VT2 i otpornik R2 koriste se kao element za podešavanje. Kao mjerni element, most se primjenjuje iz otpornika R4 ... R6 i parametrijski stabilizator koji se sastoji od VD5 stabitrona i restriktivnog otpornika R3. Na dijagonalu mosta vg. Nanosi se izlazni napon stabilizatora i dijagonalu aB. Odjeljak Emitter je priložen ─ bazi VT2 tranzistora.

Kad je ulazni napon povezan na stabilizator, struje struje: tekući dio razdjelnika (plus ─R6─ R5─ R4─ Emitet VT1 ─ kolektor VT1 ─ minus); Parametrična struja stabilizatora (plus VD5─ R3─emitter VT1─ kolektor VT1 ─Minus); Trenutni kolektor VT2 (plus ─ VD5 ─ VT2 je VT2─ R2─Minus); Trud opterećenja (plus ─ r n (R8, R7) ─ Emitter VT1─ kolektor VT1─ minus).

Sa smanjenjem izlaznog napona uzrokovan povećanjem struje opterećenja ili smanjenja ulaznog napona, struja razdjelnika opada. Pad napona na R6 otporniku i dio otpornika R5 smanjit će se, što će smanjiti napon na prelasku emitera VT2 tranzistora. Budući da se primjenjuje emitiraj u VT2 tranzistoru, referentni napon U OP, a zatim struja rezervoara tranzistora srazmjerna smanjenju ulaznog napona. Pad napona na R2 otporniku koji je primijenio plus u bazu podataka na bazi podataka VT1 tranzistora, pa će se smanjiti osnovni potencijal postati više negativniji u odnosu na emiter. Napon EB1 se povećava, a otpor tranzistora će se smanjiti. Sa pravilno odabranim parametrima shema, pad napona na tranzistoru smanjit će se koliko će se ulazni napon povećati. Izlazni napon posvećen je prethodnoj vrijednosti.

Povećanjem ulaznog napona ili smanjuju struju opterećenja, postupak kontrole javlja se na takav način da se napon u EB1 regulacijskog tranzistora opada, otpornost na podešavanje elementa će se povećati, a izlazni napon teži za prethodnu vrijednost .

Proces regulacije događa se gotovo odmah.

Prilikom okretanja osi varijabilnog otpornika R5, u EB1 promjene napona, koje pruža glatko podešavanje izlaznog napona na navedenim granicama iz nominalne vrijednosti. Da bi se poboljšalo izglađivanje pulsacija ispravnog napona i suzbijanja impulsa smetnji, otpor gornjeg ramena razdjelnika shuntira C2 kondenzator.

Sa opterećenjem kratkog spoja, struja u regulacijskom tranzistoru dramatično se povećava i pad napona na njega se povećava. To može dovesti do neuspjeha tranzistora VT1 zbog povećanja moći gubitaka i zbog mogućeg raspada prijelaza.

Za zaštitu stabilizatora od preopterećenja i kratkih spojeva, dodatni elementi se uvode u njegovu shemu, što u režimu preopterećenja i kratkim spoj proizvode napon, zaključavanje VT1 tranzistora. U najjednostavnijem slučaju, zaštita od kratkog spoja u stabilizatoru male snage može se izdati otpornosti na otpornik R1 tako da izlazni struju u kratkoj sklopu u kratkom krugu ne prelazi maksimalnu dozvoljenu struju kolektora tranzistora VT1 i ispravljača Most.