Страница: 2/8
2. ВЫБОР И АНАЛИЗ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
Схемы компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения бывают последовательного и параллельного типов [1].
|
|
Рис. 2.1
|
|
Рис.2.2.
Различие приведенных схем состоит в следующем. В последовательных стабилизаторах напряжение на регулирующем элементе возрастает при увеличении напряжения на нагрузке, а ток приблизительно равен току нагрузки. В параллельных стабилизаторах напряжение на регулирующем элементе не зависит от входного напряжения, а ток находится в прямой зависимости от напряжения на нагрузке.
Стабилизаторы параллельного типа имеют невысокий КПД и применяются сравнительно редко. Для стабилизации повышенных напряжений и токов, а также при переменных нагрузках обычно применяются стабилизаторы напряжения последовательного типа. Их недостатком является то, что при коротком замыкании на выходе к регулирующему элементу будет приложено все входное напряжение. Это обстоятельство необходимо учитывать при эксплуатации стабилизатора.
Основными параметрами, характеризирующими стабилизатор, являются:
1. Коэффициент стабилизации, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.
Kсти = DUвх / Uвх : DUвых / Uвых ,
где: Uвх и Uвых - номинальное напряжение на входе и выходе стабилизатора.
DUвх и DUвых - изменение напряжений на входе и выходе стабилизатора.
Коэффициенты стабилизации служат основными критериями для выбора рациональной схемы стабилизации и оценки ее параметров.
2. Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении.
Rвых = DUвых / DIвых , при Uвх = const.
3. Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности в нагрузке к номинальной входной мощности.
h = Uвых ´ Iвых / Uвх ´ Iвх .
4. Дрейф (допустимая нестабильность) выходного напряжения. Временной и температурный дрейф характеризуется величиной относительного и абсолютного изменения выходного напряжения за определенный промежуток времени или в определенном интервале температур.
3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
В соответствии с выбранной структурной схемой (рис. 2.1) составляем приблизительную схему компенсационного стабилизатора напряжения. После проведения расчета, данная схема будет доработана. Только после полного расчета режимов работы и выбора элементов можно составить окончательный вариант схемы электрической принципиальной компенсационного стабилизатора напряжения.
|
|
Рис. 3.1.
Данная схема состоит из регулирующего элемента, источника опорного напряжения и усилителя обратной связи. Роль регулирующего элемента играет комплиментарный транзистор (состоит из 2х транзисторов VT2 и VT3). Источник опорного напряжения –VD1R1,R2VT1. Усилитель обратной связи – R4VD2VT4,R5R6R7.
4. РАСЧЕТ СХЕМЫ ЕЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ
4.1 Исходные данные для расчета
|
Номинальное выходное напряжение Uн , В |
15 |
|
Номинальный ток нагрузки Ін , А |
5 |
|
Коэффициент пульсаций Кп , % |
0,01 |
|
Коэффициент стабилизации Кст |
100 |
|
Температура окружающей среды tср , °С |
+20 |
|
Климатические условия |
норм. |
Реферат опубликован: 19/01/2007