Стабилизатор напряжения на стабилитроне
В реальных условиях работы схем выпрямления возможно изменение питающего напряжения и тока нагрузки. Это приводит к изменению среднего значения выходного напряжения схемы выпрямления. Кроме того, напряжение на выходе выпрямителя является пульсирующим. Пульсации напряжения на выходе выпрямителя могут быть уменьшены с помощью фильтра. Схема и диаграммы работы однополупериодного выпрямителя с фильтром на выходе в виде конденсатора Сф представлены на рис.155. Чем меньше емкость конденсатора и больше ток нагрузки, тем выше пульсации напряжения на нагрузке и меньше его среднее значение (из-за внутреннего падения на элементах схемы). Т.о. даже применение фильтра не позволяет получить постоянное по величине напряжение без пульсаций.
Задача схемы стабилизатора - получить выходное напряжение в виде прямой линии. Желательно его иметь неизменным при изменении входного напряжения и тока нагрузки.
Схема простейшего стабилизатора на стабилитроне и диаграммы его работы показаны на рис.156. Uпит - пульсирующее, постоянное по знаку
напряжение. Например, это выпрямленное отфильтрованное напряжение. Для схемы можно записать уравнение: Uпит=URб+Uст; Uст=Uн. Условие нормальной работы схемы: Uст<Uпит.min. Rб -баластное сопротивление, на котором падает разница между Uпит и Uст. Наличие Rб в схеме обязательно. Выбор Rб выполняется на основе следующих уравнений:
I1=Iст+Iн;
Iн=Uст/Rн; Iн.max=Uст/Rн.min.
Для худшего случая, когда ток нагрузки равен Iн.max:
I1=Iн.max+Iст.min.
Для стабилитрона Iст.min величина заданная. Rб рассчитывается по уравнению:
Rб=URб/I1=(Uпит.min-Uст)/I1.
Отсюда получаем:
Rб=(Uпит.min-Uст)/(Iн.max+Iст.min).
В этой схеме нельзя получить ток нагрузки больше Iст.max , если этот ток меняется в широких пределах от 0 при х.х. до max. Если ток нагрузки величина постоянная, то схема стабилизатора всегда работоспособна. Однако колебания Uпит будут приводить к изменению тока через стабилитрон и эти изменения не должны превышать диапазона Iст.min...Iст.max. В схеме стабилизатора возможно последовательное включение стабилитронов для получения нужного напряжения стабилизации Uст=Uст1+Uст2. Параллельное включение стабилитронов не применяется.
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 338;