Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Компенсационные стабилизаторы

Компенсационные стабилизаторы

Введение

Компенсационные стабилизаторы

Выводы

Приложение. Расчетная.

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной работы является приобретение навыков выбора и применения интегральных стабилизаторов напряжения для питания электронных при-строив.Для выполнения работы необходимо знать принципы построения и действия компенсационных стабилизаторов напряжения и их использования в выпрямителях.

Работа стабилизатора в выпрямителе фактически заключается в том, что нагрузка с помощью ключей так подключается к источнику напряжения переменного тока, чтобы за время каждого полупериода его напряжения

(положительного и отрицательного) ток в нагрузке протекал в одном направлении. Исходя из этого, важнейшим узлом выпрямителя является вентильная схема - схема выпрямления.

Теория выпрямителей сводится к разработке аналитических выражений, связывающих известные параметры напряжения питания и нагрузки с неизвестными параметрами, которые характеризуют работу вентильной схемы. На основании этого делается выбор типа вентилей для конкретной схемы выпрямителя и расчет его узлов.

КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Компенсационные стабилизаторы - это замкнутые системы автоматического-ного регулирования с жестким отрицательной обратной связью. Основ-ным элементом стабилизатора является так называемый регулирующий элемент, изменением сопротивления которого достигают стабилизации напряжения на нагрузке.

Регулирующий элемент может включаться как параллельно нагрузкой ню (в стабилизаторах параллельного типа), так и последовательно с ним (в стабилизаторах последовательного типа). На рис. 1 приведены структурные схемы стабилизаторов обоих типов.

На схемах обозначено: РЕ - регулирующий элемент, 11 - усилитель постоянного тока; ДОН - источник опорного напряжения Uт; Rб - балласт-ный сопротивление; Rи - нагрузка.

Стабилизаторы работают следующим образом.

На вход усилителя П подается напряжение U (напряжение рас-согласование), что после усиления управляет сопротивлением таким образом, чтобы поддерживать напряжение на выходе стабилизатора неизменной.

Для стабилизатора параллельного типа имеем

ин = ивх-R6 (1н + Ир) = сопst. (1)

Избыток напряжения падает здесь на Кб. Для стабилизатора последовательного типа -

Uн = umaх-ИнRРЕ = сопst. (2)

Избыток напряжения в этой схеме падает РЭ.

Стабилизатор последовательного типа является более экономичным и поэтому получил широкое применение.

Самый компенсационный ста-билизатор последовательного типа можно построить на основе параметрического ста-билизатор на стабилитроне и эмиттер-ного повторителя, как показано на рис. 2.

Здесь эмиттерный повторитель обеспе-чивает усиления мощности (за счет усиления тока) параметрического стабилизатора.

Кстати, если вместо стабилитрона схеме ввести конденсации тор, получим активный емкостной фильтр, эффективность на емкость которого пре-вышает установленную в Р раз (Р - коэффициент усиления транзистора по току в схеме с СЕ).

Схема более сложного и мощного компенса-ции стабилизатора по-последовательного типа, обеспе-печивает возможность регу-лирования выходного напряжения (напряжения на нагрузке), приведена на рис. 3

Здесь регулирующим элементом является транзистор VТИ, а усилитель сигнала обратной связи-VТ2. В качестве источника опорного напряжения правит параметрами ричний стабилизатор, выполненный на стабилитроне VDИ и резисторе R2. Делитель напряжения на резисторах R3 - R5 с коэффициентом деления к является датчиком сигнала обратной связи.

Усилитель сигнала рассогласования VТ2 под действием напряжения U = kUн-UСИЯ меняет сопротивление VТИ таким образом, чтобы поддерживать напряжение на нагрузку неизменной:

U1 = U-UРЕ = соnst. (3)

Предположим, что и /ю растет и это должно привести к росту UH. Тогда также растет kUH-Ucm что вызывает рост коллекторного тока VТ2 ИК2 и уменьшение базового тока VТИ, поскольку ИБ1 = (I1-ИК2). Сопротивление VТИ растет, а значит растет и па-ния напряжения на нем UРЕ, а Uн = сопst - оста-ся неизменным.

Таким образом, стабильность выходного напряжения поддерживается благодаря отрицательной обратной связи.

Изменяя положение регулятора резистора К4, можно менять вы-ходные напряжение UH.

(4)

Коэффициент стабилизации такого стабилизатора может достигать Кст> 1000.

Сейчас широко используют стабилизаторы напряжения компенсаций-ного типа в интегральном исполнении с мощностью до 100 Вт. Кроме чрезвычайно качественного выполнения бсновнои функции (стабилизации напряжений ги), они, за счет введения в состав микросхемы дополнительных узлов, обеспечивают также защиту от короткого замыкания в нагрузке и от перегрузки (от превышения температуры корпуса). Ма-кая в своем составе несколько десятков элементов, такие стабилизаторы размещаются в корпусе обычного мощного транзистора. Выпусков каются ИМС стабилизаторов как с фиксированными значениями выходного напряжения, так и с возможностью ее регулирования с помощью внешнего резисторного делителя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены методы и расчеты применения интегральных стабилизаторов напряжения для питания электронных при-устройств, принципы их построения, действия, а также их использование в выпрямителях.

Итак, исходными данными для выбора интегрального стабилизатора являются:

1) U вых, В - напряжение на выходе стабилизатора (напряжение питания элек-тронного или другого устройства, для которого строится стабилизатор)

2) Uвх min, В - минимальное входное напряжение стабилизатора (поступает с фильтра выпрямителя)

3) Uвх max, В-максимальное входное напряжение стабилизатора;. 4) Рн, Вт - мощность нагрузки

5) Тип ИМС стабилизаторов напряжения.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.

Современные электронные устройства для обеспечения высокой точности своей работы предъявляют высокие требования к стабильности напряжения питания. Удовлетворить их при высоких другим показателям (габариты, масса, стоимость и др.). Позволяет широкое применение стабилизаторов в интегральном исполнении, как с фиксированным выходным напряжением, так и универсальных (с регулируемой выходным напряжением).

Стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением имеют внутренний делитель, обеспечивающий задания требуемого значения выходного напряжения. Налаживаются они на величины стандартного ряда напряжений питания в процессе производства.

Задание требуемого значения выходного напряжения в универсальных стаби-лизаторах обеспечивается внешним резистивным делителем.

Такие стабилизаторы часто называют трививиднимы, потому монтируются в состояние стандартном корпусе мощных транзисторов с тремя выводами

Кроме качественного выполнения основной функции - стабилизации выходного напряжения, они за счет дополнительно введенных внутренних узлов (ГМС КР142ЕН12А построена на 26 транзисторах) обеспечивают также защиту от превышения допустимого значения выходного тока и рассеиваемой корпусом ИМС мощности. При коротком замыкании в нагрузке величина исходно-го тока ограничивается на уровне, примерно вдвое большем номинального-ное значение для критического режима, а при достижении температурой кор-пусу заданной допустимой величины величина выходного тока обмежуеть-ся до такого значения, при котором температура больше не повышается. Поскольку в указанных случаях стабилизатор работает в режиме ограничения (стабилизации) тока или ограничения мощности, напряжение на его выходе при этом соответственно уменьшается.

ИМС рассчитаны на работу с теплоотводом, к которому они крепят-ся за фланец винтом с гайкой (при конструировании устройств следует иметь в виду, что в таких ИМС фланец имеет электрическую связь со средним выводом).

Загрузка...

Страницы: 1 2