Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

няет транзистор 7, в цепи эмиттера которого находится сопротивление Я/иг- Для получения коэффициента усиления, равного 10, необходимо, чтобы = 10. При этом получим U2 = 600 мВ с требуемым положительным температурным коэффициентом. За счет отрицательной обратной связи, осуществляемой каскадом на транзисторе 7, выходное напряжение установится равным величине

= С/дЕз + итП2 In и1 К, 1,2 в

и почти не будет зависеть от температуры.

Можно показать, что в такой схеме, температурный коэффициент напряжения равен нулю, если и подобраны так, чтобы выходное напряжение равнялось

1/опорн = EJeo = 1,205 В,

где ширина запрещенной зоны для кремния. Поэтому эту величину иногда называют зонным опорным напряжением .

Для вывода этого соотношения необхо- , димо выражениедля температурного коэффициента напряжения база-эмиттер транзистора. Исходя из того, что C/g£3 =

сз =

к 1сг кТ дЫсо - In--

о .59 (16.12)

где /(-q-теоретический обратный ток насыщения транзистора. Из уравнения диода [16.3] следует

(16.13)

Подстановка этого выражения в уравнение (16.12) дает следующее соотношение:

3 = const 0

(16.14)

Если достигается полная температурная компенсация, то температурный коэффициент напряжения С/ должен иметь такую же величину. Из формулы (16.11) получаем

= = = (16.15)

Сравнение с формулой (16.14) дает выражение

иг = (Ед/ео) - иЕз и, следовательно,

опорн

= Ube3 + U2 = EJeo = 1,205 В.

Вариант схемы, реализующей рассмотренный принцип, представлен на рис. 16.29, Выходное напряжение операционного усилителя устанавливается таким, что, как и в предыдущей схеме, выполняется условие Id = i/c2- Разность напряжений база-эмиттер транзисторов Ti и Тг снимается с сопротивления R/(\ + nj, усиленной в 2 раз. Опорное напряжение в соответствии с изтоженным составляет

опорн

= Ubex + t/2 = UsEi + итП2Ып1.

Если подобрать коэффициент 21 i таким, что tJ op = 1,205 В, то температурный коэффициент напряжения будет точно равен нулю. Выходное напряжение

опорн

Рис. 16.29. Источник опорного напряжения на биполярных транзисторах с операционным усилителем.

Выходное напряжение I. - 1,205 В [1 + (Ri/Ri)]-Параметры схемы nilg/ii г 10.



схемы можно варьировать путем изменения коэффициента деления делителя напряжения Ry, R2 при постоянном 1/опорн-

Обе схемы выпускаются в интегральном исполнении (например, в серии 78L00 или AD 580), с той лишь обычно разницей, что коллекторные токи транзисторов устанавливаются равными, а площади р-п-пе-реходов транзисторов относятся друг к другу как 1 :п1.

16.5. ИМПУЛЬСНЫЕ

РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Принцип последовательной стабилизации напряжения состоит в том, что формируется постоянное напряжение, минимальное значение которого превышает требуемый уровень стабилизированного напряжения. Разность этих напряжений падает на мощном регулирующем транзисторе, который включается последовательно с нагрузкой. Мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе, является достаточно большой. Это определяет относительно невысокий, особенно при стабилизации малых напряжений, коэффициент полезного действия, часто не превышающий 50%.

Существенно больших значений коэффициента полезного действия стабилизатора напряжения можно достичь, если регулирующий постоянное напряжение транзистор заменить импульсным коммутатором. Среднее значение выходного напряжения в такой схеме регулируется тем, что коммутатор периодически открывается и закрывается, а отношение времени его открытого состояния к периоду повторения может регулироваться. После коммутатора в такую схему включается фильтр, сглаживающий пульсации выходного напряжения. Чтобы не возникало потерь мощности, используют, как правило, фильтры Lc-типа. Описанный принцип предусматривает

включение коммутатора в цепь вторичной обмотки сетевого трансформатора, поэтому такие стабилизаторы напряжения называют вторичными.

В сетевых источниках питания следует учитывать мощность потерь силового трансформатора. Она может быть существенно снижена, если рабочая частота трансформатора составляет несколько килогерц, так как при этом его обмотки имеют меньшее число витков. Сетевое напряжение выпрямляется и сглаживается непосредственно на первичной стороне, а затем с помощью транзисторного коммутатора преобразуется в высокочастотное переменное напряжение, которое и подается на соответственно рассчитанный силовой трансформатор. Для стабилизации выпрямленного сетевого напряжения на первичной стороне силового трансформатора используют импульсный транзисторный регулятор с изменяемой длительностью включения коммутатора. Такие стабилизаторы называют первичными. Они имеют высокий коэффициент полезного действия, доходящий до 80%. Еще одно преимущество таких источников питания состоит в том, что значительно снижаются габариты и вес используемых в них силовых трансформаторов.

16.5.1. ВТОРИЧНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

На рис. 16.30 показана принципиальная схема регулирования выходного напряжения с помощью импульсного стабилизатора. Транзистор Ту переключается с частотой около 20 кГц из полностью запертого в полностью открытое состояние. Диод D предотвращает появление высокого напряжения самоиндукции дросселя Lnpn закрывании транзистора, так как ток дросселя, замыкаясь через диод, может продолжать течь по нему. Таким образом, в течение времени, когда транзистор Ту за-

Рис. 16.30. Принцип работы импульсного вторичного стабилизатора.

+ о- 1.

Устройстбо упраЗлеиия

-0 +

1 -1



Тактовый генератор

Модулятор

ПИ-регутлвр


крыт (Гзакр), ТОК нагрузки обеспечивается не только за счет емкости конденсатора, но и за счет самоиндукции дросселя. Это обусловливает хорошее сглаживание выходного напряжения без потерь мощности.

На рис. 16.31 представлена блок-схема устройства управления стабилизатора. Оно осуществляет сравнение выходного напряжения с опорным; если выходное напряжение меньше опорного, то модулятор устройства управления увеличивает отношение времени открытого состояния транзистора (foncp) к периоду тактового генератора Т йля импульсов управляющего напряжения 1/упр. Частота импульсов управляющего напряжения / = 1/Г остается при этом постоянной. Она задается тактовым генератором.

Для расчета импульсного регулятора напряжения выясним, как зависит от времени ток, протекающий через дроссель. При этом будем сначала исходить из того, что емкость конденсатора бесконечно велика и пульсации выходного напряжения поэтому равны нулю.

Рис. 16.31. Блок-схема устройства управления.

Согласно закону электромагнитной индукции

U=L{dIJdt).

(16.16)

В течение времени, когда коммутирующий транзистор заперт,

[/, = -0,7 В - 1/ Si - 1/ = const

Ток дросселя, таким образом, снижается линейно во времени:

dljdt= -UJL.

(16.17)

В течение времени, когда коммутирующий транзистор открыт.

const.

В это время ток дросселя возрастает также линейно во времени:

dlijdt = {U, - L7J/L. (16.18)

График зависимости тока дросселя от времени изображен на рис. 16.32.

Согласно формулам (16.17) и (16.18),

и. -


Рис. 16.32. Временная диаграмма напряжений и токов в им-►пульсном стабилизаторе напря-t жения.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.