Компенсационные стабилизаторы напряжения на переключающихся диодах запуска. Дополнение

Как известно, питающее напряжение для целого ряда электронных конструкций (гетеродины радиоприёмников, измерительные приборы, схемы на варикапах и МОП-транзисторах) должно быть качественным – с минимальным количеством шумов и не содержащим сетевых пульсаций (UП~ВЫХ).

Источники питания и адаптеры MEAN WELL: ответ на запросы рынка

Во многих случаях и, в частности, в стабилизаторах СН №1, СН №4 и СН №5 – Рисунки, соответственно, 1, 4 и 5 [1] резкого снижения UП~ВЫХ на выходе СН удаётся добиться путём установки конденсатора небольшой ёмкости (в зависимости от конкретного типа СН) между входом управляющего каскада (УК) и выходом СН. В данном, обновленном, варианте вышеперечисленные стабилизаторы представлены на Рисунках 1д – 3д.

На Рисунке 1д. этот конденсатор, обозначаемый на всех рисунках как С5, установлен между эмиттером VT1, являющимся входом УК, и коллектором VT2 (выходом СН).

Электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения на двух транзисторах.
Рисунок 1д. Электрическая принципиальная схема стабилизатора
напряжения на двух транзисторах.

На Рисунке 2д входом УК является управляющий электрод источника образцового напряжения (ИОН) и, соответственно, конденсатор С5 устанавливается между ним и коллектором VT2 (выходом СН).

Электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения на ИОН.
Рисунок 2д. Электрическая принципиальная схема стабилизатора
напряжения на ИОН.

На Рисунке 3д, где входом УК является прямой вывод DA1, емкость С5 устанавливается между выводом 5 DA1 и коллектором VT1.

Электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения на ИОН и компараторе.
Рисунок 3д. Электрическая принципиальная схема стабилизатора
напряжения на ИОН и компараторе.

Указанный конденсатор С5 увеличивает глубину отрицательной обратной связи по переменному току в СН, в результате чего уровень переменной составляющей выходного напряжения СН (UП~ВЫХ плюс паразитные шумы и помехи) значительно понижается. Номиналы и уровень UП~ВЫХ вышеперечисленных СН приведены в Таблице 1д.

Таблица 1д. Уровни пульсаций на выходах СН №№1-5 при различных значениях IН,
СВЫХ и входных уровнях сетевых пульсаций (UП~ВХ)
Параметр СН №1 СН №2 СН №3 СН №4 СН №5
Емкость С5, мкФ (Рисунки 1д, 2д, 3д) 0.47 0.47 0.033
UП~ВЫХ (В) при: (В)
UВХ =12 В,
UВЫХ = 5 В
IН (А) при 5×10–4 5×10–4 5×10–4 3×10–4 3×10–4
0.01 СВЫХ = 10 мкФ,
UП~ВХ = 0.04 В,
VTРЕГ – КТ816х
0.1 СВЫХ = 100 мкФ,
UП~ВХ = 0.3 В,
VTРЕГ – КТ816х
9×10–4 6×10–4 6×10–4 4×10–4 8×10–4

Помимо этого, способность описанных в [1] СН работать при малой минимальной разнице между входным (UВХ) и выходным (UВЫХ) напряжением (примерно 0.1…1 В – в зависимости от тока нагрузки стабилизатора IН) позволяет применить последовательное соединение двух-трёх любых из описанных в [1] СН, что позволяет практически полностью подавить UП~ВЫХ и прочие сетевые помехи на выходе СН.

Минимальное UВХ описываемых СН составляет 2.1…3.6 В, а максимальное определяется предельно допустимым рабочим напряжением компонентов схемы. При этом, в зависимости от конкретной области применения и условий эксплуатации СН (например, в случае медленно нарастающего UВХ при включении СН, при резких колебаниях IН в процессе работы, а также при повышенных значениях UВХ, UВЫХ, IН), может потребоваться соответствующая подстройка. В первом случае – увеличение емкости запускающего конденсатора С1 (Рисунки 1-5), во втором – увеличение емкости выходных конденсаторов СН, в третьем – подстройка резисторов выходного управляющего делителя, а также резистора база-эмиттер (RБ-Э) выходного (регулирующего) транзистора VTРЕГ.

Максимальный выходной ток (IН_МАКС) в описываемых СН в значительной мере определяется величиной h21Э каскада VTРЕГ. Например, в СН №1 при IН_МАКС > 0.05 А может потребоваться установка VT1 с h21Э > 160, либо использование составного транзистора, а в случаях, когда высокая экономичность не требуется, – уменьшение сопротивления R4.

Помимо этого, IН_МАКС в любом из описываемых СН можно увеличить за счет увеличения в определенных пределах сопротивления RБ-Э транзистора VTРЕГ.

Назначение данного резистора заключается в нейтрализации обратного тока коллектора (IКБО – ток утечки между базой и коллектором), вызывающего паразитную утечку между коллектором и эмиттером транзистора, что ведёт к сужению диапазона UВЫХ и повышает вероятность теплового пробоя VTРЕГ (воздействие IКБО на рабочий режим VTРЕГ аналогично действию резистора, подключенного параллельно переходу база-коллектор и имеющего сопротивление

Поскольку IКБО в значительной мере зависит от типа, мощности и качества изготовления каждого конкретного транзистора, для определения величины максимально допустимого сопротивления RБ-Э каскада VTРЕГ необходимо либо измерить тестером IКБО, либо омметром – сопротивление перехода база-коллектор (RБ-К_ОБ) в обратной полярности. Если величина IКБО окажется менее 1 мкА (либо сопротивление RБ-К_ОБ более 10 мОм) то RБ-Э вполне допустимо увеличить до 30 кОм. Если IКБО не более 10 мкА (либо RБ-К_ОБ не менее 1 мОм), то RБ-Э можно увеличить до 10 кОм, При этом измерять сопротивление лучше стрелочным прибором, так как у цифровых мультиметров в режиме измерения сопротивлений напряжение на щупах весьма невелико – на уровне десятых и сотых долей вольта, в силу чего результат измерений окажется недостоверным, из-за того, что потенциал на измеряемом p-n переходе будет многократно отличаться от потенциала на нём в рабочем режиме работы VTРЕГ).

Необходимо также учитывать довольно сильную зависимость IКБО от температуры. Например, в случае нагрева силового VTРЕГ до 100 °С IКБО возрастает в несколько десятков раз [2].

И в заключение. В формуле расчёта IН_МАКС для СН №1 в [1] в выражении

в числителе первой дроби, к сожалению, «потеряно» число 0.6. Это выражение должно иметь вид

  1. Соломеин В.П. Компенсационные стабилизаторы напряжения на переключающихся диодах запуска
  2. Транзисторы средней и большой мощности : Справочник. Под ред. А. В. Голомедова, изд. КУбК-а.

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 256
сейчас смотрят 72
представлено поставщиков 1164
загружено
позиций
25 067 862

Продолжая использовать веб-сайт без изменения настроек браузера, вы выражаете согласие на использование cookie-файлов в соответствии с настоящей Политикой использования cookie-файлов.