Розрахунок стабілізатора напруги на стабілітроні онлайн. Параметричні стабілізатори напруги. Можливості щодо збільшення потужності

Будь-який електронної схемипотрібна стабілізована напруга, необхідна для живлення активних елементів, що входять до її складу (транзисторів, мікросхем тощо). Незважаючи на велику різноманітність видів лінійних джерел, в основі всіх їх лежить класичний параметричний стабілізатор напруги (див. рис. нижче).

При побудові більшості таких пристроїв використовується напівпровідниковий нелінійний елемент - діод, званий в цьому випадку стабілітроном.

Порядок включення

Класичний стабілізатор на стабілітроні відноситься до найпростішого виду пристроїв даного класу і є найдешевшим і найлегшим у виконанні. Своєрідна «розплата» за цю простоту - невисокий стабілізуючий ефект, що сильно залежить від величини навантаження і спостерігається в дуже вузькому діапазоні.

Напівпровідниковий елемент (стабілітрон), що входить до складу стабілізатора напруги, являє собою випрямний діод, включений у зворотному напрямку. Завдяки цьому, робоча точка елемента може бути встановлена ​​на нелінійній ділянці вольтамперної характеристики (ВАХ) з гілкою, що різко йде вниз.

Додаткова інформація.Її точне положення задається величиною баластного резистора Rо (див. схему вище).

З прикладом типової вольтамперної характеристики стабілітрона можна ознайомитися на малюнку, що наводиться нижче.

Принцип роботи параметричного стабілізатора на стабілітроні (ПСН) нерозривно пов'язаний з видом зворотної гілки характеристики стабілітрона, що має такі особливості:

  • При значних змінах струму через прилад напруга цьому ділянці коливається у невеликих межах;
  • Шляхом виставлення величини струмової складової можна встановити робочу точку центром зворотної гілки;
  • За рахунок вибору напруги стабілізації у фіксованій зоні ВАХ вдається розширити динамічний діапазон зміни струму стабілітрона (або його диференціального опору).

Зверніть увагу!Саме через можливість виставлення фіксованих параметрів у цій схемі вона отримала свою назву – параметричну.

Принцип роботи

Суть роботи стабілізатора напруги найзручніше пояснити з прикладу діода, включеного в ланцюг постійного струму. Коли напруга на ньому має пряму полярність (плюс підключений до анода, а мінус – до катода), напівпровідниковий перехід зміщений у провідному напрямку і пропускає струм.

При зворотному порядку подання полярності n-pперехід закритий і тому струму мало проводить. Але якщо продовжувати збільшувати зворотну напругу між електродами, то відповідно до його ВАХ можна досягти точки, в якій діод знову починає пропускати потік електронів (але вже в інший бік рахунок пробою переходу).

Важливо!Напівпровідниковий елемент у цьому випадку працює в режимі зворотної напруги, що значно перевищує за величиною пряме падіння на ньому (0,5-0,7 Вольта).

Основні параметри

При вивченні функціонування параметричного стабілізатора напруги особливе значення надається технічним характеристикамсамого регулюючого приладу. До них слід зарахувати:

  • Напруга стабілізації, що визначається як падіння потенціалу на ньому при протіканні струму середньої величини;
  • Максимальне та мінімальне значення струму, що пропускається через зворотно зміщений перехід;
  • Допустима розсіювана потужність на приладі Pmax.;
  • Проведення переходу в динамічному режимі (або диференціальний опір стабілітрона).

Останній параметр визначається як відношення збільшення напруги ΔUCT до зміни його стабілізуючого струму ΔICT.

Щодо перших двох параметрів слід зауважити, що для різних зразків напівпровідникових діодів вони можуть відрізнятися за своєю величиною (залежно від потужності приладу). Напруга стабілізації для більшості сучасних стабілітронів варіюється в діапазоні від 0,7 до 200 Вольт.

Допустима потужність розсіювання визначається вже перерахованими раніше параметрами і також залежить від типу елемента. Це ж можна сказати і про диференціальний опір, який певною мірою впливає на ефективність процесу стабілізації.

Схема параметричного стабілізатора

Особливості схеми

Повне схемне уявлення стабілізатора параметричного типу, в якому стабілітрон виконує функцію опорного елемента, наводиться на малюнку нижче.

Цю схему можна розглядати як дільник напруги, що складається з резистора R1 та стабілітрона VD з підключеним до паралелю навантаженням RН.

При змінах вхідного потенціалу відповідно буде змінюватися струм через стабілітрон; при цьому величина напруги на ньому (отже і на навантаженні) залишиться практично незмінною. Її значення буде відповідати напрузі стабілізації при коливаннях вхідного струму в деяких межах, що визначаються характеристиками діода та величиною навантаження.

Розрахунок робочих параметрів

Вихідними даними, згідно з якими здійснюється розрахунок стабілізатора параметричного типу, є:

  • живлення Uп, що подається на вхід;
  • Напруга на виході Uн;
  • Вихідний номінальний струм IH = Iст.

З урахуванням цієї інформації розрахуємо потрібну величину, скориставшись функцією онлайн-калькулятора, наприклад.

Як приклад покладемо:

Uп = 12 Вольт, Uн = 5 Вольт, IH = 10 мА.

Виходячи з цих даних, що вводяться попередньо онлайн-калькулятор або вручну, вибираємо стабілітрон типу BZX85C5V1RL з напругою стабілізації 5,1 Вольт і диференціальним опором порядку 10 Ом. З урахуванням цього обчислюємо величину баластного опору R1, що визначається наступним чином:

R1 = Uо-Uн / Iн + Iст = 12-5/0,01 +0,01 = 350 Ом.

Таким чином, весь розрахунок параметричного стабілізатора зводиться до визначення номіналу баластного резистора R1 та вибору типу стабілітрона (виходячи з того, на яку робочу напругу він розрахований).

Можливості щодо збільшення потужності

Вихідна потужність стабілізатора параметричного типу визначається максимальним струмом стабілітрона та його допустимою потужністю Pmax, яку за бажання можна збільшити. Для цього слід доповнити схему транзисторним елементом, що включає паралельно або послідовно з навантаженням. Відповідно до цього розрізняють стабілізатори паралельного та послідовного типу, в яких транзистор виконує функцію підсилювача постійного струму.

Розглянемо кожну з цих схем докладніше.

Паралельний стабілізатор

У схемі стабілізатора паралельного типу транзистор використовується як емітерний повторювач, включений паралельно до навантаження (дивіться малюнок нижче).

Додаткова інформація.У цій схемі резистор R1 може розташовуватись як з боку колектора, так і в емітері транзистора.

Напруга на навантажувальному резисторіRн становить:

Uн = Uст + Uбе (транзистора).

Схема працює за принципом відведення надлишків струму через відкритий перехід К-Е транзистора, з урахуванням якого завжди є напруга (Uст). У цій схемі IСТ є одночасно базовим струмом транзистора, внаслідок чого його величина в навантаженні може h21e разів перевищувати вихідне значення, тобто транзистор в даному випадку працює як підсилювач по струму.

Послідовний стабілізатор

ПСН, зібраний за послідовною схемою, являє собою той же емітерний повторювач на транзисторі VT, але з опором навантаження Rн, послідовно включеним з переходом К-Е (дивіться малюнок).

Вихідна напруга пристрою в даній ситуації дорівнює:

Uн = Uст-Uбе.

У цій схемі будь-які коливання струму в навантаженні призводять до протилежних за знаком змін напруги на базі транзистора. Подібна залежність викликає відкривання чи закривання переходу Е-Кщо означає автоматичну стабілізацію вихідної напруги.

На закінчення опис відзначимо, що як у послідовній, так і в паралельній схемі ПСН стабілітрон використовується як джерело опорної напруги, а транзистор - як підсилювач струму.

Відео

Для багатьох електричних схем та ланцюгів досить простого блока живлення, який не має стабілізованої видачі напруги. Такі джерела найчастіше включають низьковольтний трансформатор, діодний випрямний міст, і конденсатор, що виступає у вигляді фільтра.

Напруга на виході блоку живлення має залежність від числа витків вторинної котушки трансформатора. Зазвичай напруга побутової мережі має середню стабільність, і мережа не видає необхідних 220 вольт. Величина напруги може плавати в інтервалі від 200 до 235 В. Значить, і напруга на виході трансформатора також не буде стабільною, а замість стандартних 12 В вийде від 10 до 14 вольт.

Робота схеми стабілізатора

Електричні пристрої, які не чутливі до невеликих перепадів напруги живлення можуть обійтися звичайним блоком живлення. А вередливіші прилади вже не зможуть працювати без стабільного харчування, і можуть просто згоріти. Тому є необхідність у допоміжній схемі вирівнювання напруги на виході.

Розглянемо схему роботи , що вирівнює постійну напругу, на транзисторі та стабілітроні, який грає роль основного елемента, визначає, вирівнює напругу на виході блоку живлення.

Перейдемо до конкретного розгляду електричної схеми звичайного стабілізатора для вирівнювання постійної напруги.

  • Є трансформатор для зниження напруги зі змінною напругою на виході 12 Ст.
  • Така напруга надходить на вхід схеми, а конкретніше на діодний випрямний міст, а також фільтр, виконаний на конденсаторі.
  • Випрямляч, виконаний на основі діодного моста, перетворює змінний струм на постійний, однак виходить стрибкоподібна величина напруги.
  • Напівпровідникові діоди мають працювати на найбільшій силі струму із резервом 25%. Такий струм може створювати блок живлення.
  • Зворотна напруга не повинна знижуватися менше ніж вихідна напруга.
  • Конденсатор, що грає роль своєрідного фільтра, вирівнює ці перепади живлення, перетворюючи форму напруги на практично ідеальну формуграфіка. Місткість конденсатора повинна бути в межах 1-10 тисяч мкФ. Напруга має бути теж вищою за вхідну величину.

Не можна забувати про такий ефект, що після електролітичного конденсатора (фільтра) і діодного моста випрямлення змінна напруга підвищується на величину близько 18%. А значить, що в результаті виходить не 12 на виході, а близько 14,5 в.

Дія стабілітрона

Наступним етапом роботи є робота стабілітрону для стабілізації постійної напруги в конструкції стабілізатора. Він є головною функціональною ланкою. Не можна забувати, що стабілітрони можуть у певних межах витримувати стабільність на певній постійній напрузі при зворотному підключенні. Якщо подати напругу на стабілітрон від нуля до стабільного значення, воно буде підвищуватися.

Коли воно дійде до стабільного рівня, залишиться постійним, з невеликим зростанням. При цьому збільшуватиметься сила струму, що проходить ним.

У схемі звичайного стабілізатора, у якого вихідна напруга має бути 12 В, стабілітрон визначений для величини напруги 12,6 В, так як 0,6 В буде втратою напруги на переході транзистора емітер - база. Вихідна напруга на приладі буде саме 12 В. Оскільки ми встановлюємо стабілітрон на величину 13 В, на виході блоку вийде приблизно 12,4 вольта.

Стабілітрон вимагає обмеження струму, що оберігає його від надмірного нагрівання. Судячи зі схеми, цю функцію здійснює опір R1. Воно включено за послідовною схемою зі стабілітроном VD2. Інший конденсатор, що виконує функцію фільтра, підключений паралельно стабілітрону. Він повинен вирівнювати імпульси напруги, що виникають. Хоча можна цілком обійтися без нього.

На схемі зображено транзистор VТ1, підключений із загальним колектором. Такі схеми характеризуються значним посиленням струму, проте при цьому напрузі посилення немає. Звідси випливає, що у виході транзистора утворюється постійна напруга, що є на вході. Оскільки емітерний перехід забирає він 0,6 У, то виході транзистора виходить всього 12,4 У.

Для того щоб транзистор став відкриватися, необхідний резистор для утворення зміщення. Таку функцію виконує опір R1. Якщо змінювати його величину, можна змінювати вихідний струм транзистора, отже, і вихідний струм стабілізатора. Як експеримент можна замість резистора R1 підключити змінний резистор на 47 кОм. Регулюючи його, можна змінювати вихідну силу струму блоку живлення.

В кінці схеми стабілізатора напруги підключено ще один маленький конденсатор електролітичного типу С3, який вирівнює імпульси напруги на виході стабілізованого пристрою. До нього припаяний за паралельною схемою резистор R2, який замикає емітер VТ1 негативний полюс схеми.

Висновок

Ця схема найбільш проста, включає найменшу кількість елементів, створює стабільну напругу на виході. Для роботи багатьох електричних пристроїв цього стабілізатора цілком достатньо. Такий транзистор і стабілітрон розраховані на найбільшу силу струму 8 А. Значить, що для такого струму необхідний радіатор, що охолоджує, що відводить тепло від напівпровідників.

Для найчастіше застосовуються стабілітрони, транзистори та стабистори. Вони мають знижений ККД, тому використовуються лише у малопотужних схемах. Найчастіше вони застосовуються як джерела основної напруги в схемах компенсації стабілізаторів напруги. Такі параметричні стабілізатори бувають мостовими, багатокаскадними та однокаскадними. Це найбільш прості схемистабілізаторів, побудованих на основі стабілітрону та інших напівпровідникових елементів.

Основним параметром стабілізатора напруги, яким оцінюють його якість роботи, є коефіцієнт стабілізації

До ст U = (U вх / U вх) / (U вих / U вих).

Найпростішим стабілізатором напруги є параметричний, схема якого представлена ​​на рис. 1.6.

Мал. 1.6. Параметричний стабілізатор напруги без термокомпенсації

Розрахунок параметричного стабілізатора зазвичай зводиться до розрахунку опору баластного резистора R про вибір типу стабілітрона.

Основними електричними параметрами стабілітрона є:

U ст – напруга стабілізації;

I ст.макс – максимальний струм стабілітрону на робочій ділянці вольт-амперної

Характеристики;

I ст.хв – мінімальний струм стабілітрону на робочій ділянці вольт-амперної

Характеристики;

R д – диференціальний опір на робочій ділянці вольт-амперної

Характеристики.

Методику розрахунку розглянемо з прикладу.

Дано: U вих = 9 В; I н = 10 мА; ΔI н = ± 2 мА; ΔU вх = ± 10% U вх. .

порядок розрахунку.

1. За довідником вибираємо стабілітрон типу Д814Б з параметрами

U ст = 9 В; I ст. макс = 36 мА; I ст. хв = 3 мА; R д = 10 Ом.

2. Розрахуємо необхідну вхідну напругу за формулою

U вх = n ст U вих,

де n ст – коефіцієнт передачі стабілізатора.

Для оптимальних умов роботи стабілізатора рекомендується вибирати n ст у межах від 1,4 до 2.

Приймемо n ст = 1,6, тоді U вх = 1,6 · 9 = 14,4 Ст.

3. Розрахуємо опір баластного резистора R про

R про = (U вх -U вих) / (I ст + I н).

Струм I ст вибирають з таких міркувань: I ст ≥I н.

При одночасному зміні U вх на величину U вх і I н на величину I н струм стабілітрона не повинен виходити за межі I ст.макс і I ст.хв.

З цієї причини зазвичай вибирають I ст із середини діапазону допустимих значень.

Приймаємо I ст = 0,015 А.

Тоді R про = (14,4 - 9) / (0,015 + 0,01) = 216 Ом.

Виберемо стандартне значення опору резистора R про параметричним рядом Е24 (див. додаток 4).

Приймаємо R про = 220 Ом.

Для вибору типу резистора необхідно розрахувати потужність, що розсіюється на корпусі резистора.

Р = I 2 R про; Р = (25 · 10 -3) 2 · 220 = 0,138 Вт.

Приймаємо стандартне значення потужності розсіювання на резистори 0,25 Вт.

Вибираємо тип резистора МЛТ-0,25-220 Ом ±10%.

4. Проведемо перевірку правильності вибору режиму роботи стабілітрона у схемі стабілізатора напруги:

I ст.хв = (U вх - ΔU вх - U вих) / Rо - (I н + ΔI н);

I ст.хв = (14,4 - 1,44 - 9) · 10 3 / 220 - (10 + 2) = 6 мА;

I ст.макс = (U вх + ΔU вх -U вих) / Rо - (I н -ΔI н);

I ст.макс = (14,4 + 1,44 - 9) · 10 3 / 220 - (10 - 2) = 23 мА.

Якщо розраховані значення струмів I ст.хв і І ст.

5. Коефіцієнт стабілізації за напругою для параметричного стабілізатора визначається за такою формулою:

До ст = (R про / R д + 1) / n ст,

До ст = (220/10 + 1) / 1,6 = 14,3.

6. Вихідний опір параметричного стабілізатора напруги

R вих = R про = 10 Ом.

На рис. 1.7 представлено схему параметричного стабілізатора напруги з температурною стабілізацією режиму роботи його основного елемента – стабілітрона.

Для підвищення температурної стабільності вихідної напруги у цій схемі послідовно зі стабілітроном включено кілька кремнієвих діодів.

Температурний коефіцієнт напруги (ТКН) діода за знаком протилежний ТКН стабілітрона, проте менше за модулем. Тому для температурної компенсації U ст потрібно кілька діодів. Кремнієві стабілітрони, включені в прямому напрямку, також можуть бути використані для термостабілізації. Кількість термостабілізуючих елементів визначають по відношенню до модуля ТКН стабілітрона до модуля ТКН елемента (діода). Результат поділу округляється до цілого числа.

Чисельні значення ТКН стабілітронів і діодів наведені в довідниках і виражені у %/о С. Для кремнієвих діодів, включених у прямому напрямку ТКН незначно відрізняються один від одного для різних типіві знаходяться в межах

1,4...1,7 мВ/оС. Для германієвих діодів, наприклад у Д7А – Д7Ж, величина ТКН становить –1,9 мВ/оС. Для виконання розрахунків термостабілізації в РГР-1 використовувати діод Д7Ж, у якого ТКН становить -1,9 МВ / про С.

При цьому слід мати на увазі, що при великій кількості діодів термостабілізуючих (три і більше) необхідно враховувати пряме падіння напруга на них і динамічний опір. Для діода Д7Ж пряма напруга становить 0,5, а динамічний опір 2 Ом. Загальна напруга стабілізації визначається при цьому як сума напруг стабілітрона та діодів, а загальний динамічний опір визначається як сума динамічних опорів стабілітрона та діодів.

Розрахунок такого стабілізатора провадиться за методикою, наведеною вище.

Мал. 1.7. Параметричний стабілізатор напруги з термокомпенсацією

Примітка:

Послідовність розрахунку джерела вторинного електроживлення наступна - спочатку виконується розрахунок стабілізатора напруги, потім фільтра, що згладжує, і далі - випрямної схеми.

Принципову електричну схему пристрою виконати відповідно до ГОСТу та з урахуванням структурної схеми (рис 1.1)

Контрольна робота №2

Розрахунок підсилювального каскаду на біполярному транзисторі

за схемою із загальним емітером

Як відомо, жоден електронний пристрій не працює без відповідного джерела живлення. У найпростішому випадку, як джерело живлення може виступати звичайний трансформатор і діодний міст (випрямляч) з конденсатором, що згладжує. Однак не завжди під рукою є трансформатор на потрібну напругу. Та й тим більше, таке джерело живлення не можна назвати стабілізованим, адже напруга на його виході залежатиме від напруги в мережі.
Варіант вирішення цих двох проблем - використовувати готові стабілізатори, наприклад 78L05, 78L12. Вони зручні у використанні, але знову ж таки не завжди є під рукою. Ще один варіант – використовувати параметричний стабілізатор на стабілітроні та транзисторі. Його схема показана нижче.

Схема стабілізатора

VD1-VD4 на цій схемі - звичайний діодний міст, що перетворює змінну напругу з трансформатора на постійне. Конденсатор С1 згладжує пульсації напруги, перетворюючи напругу з пульсуючого на постійне. Паралельно до цього конденсатора варто поставити плівковий або керамічний конденсатор невеликої ємності для фільтрації високочастотних пульсацій, т.к. при великій частоті електролітичний конденсатор погано справляється зі своїм завданням. Електролітичні конденсатори С2 та С3 у цій схемі стоять з цією ж метою – згладжування будь-яких пульсацій. Ланцюжок R1 – VD5 служить на формування стабілізованого напруги, резистор R1 у ньому задає струм стабілізації стабилитрона. Резистор R2 навантажувальний. Транзистор у цій схемі гасить на собі всю різницю вхідної та вихідної напруги, тому на ньому розсіюється пристойна кількість тепла. Дана схема не призначена для підключення потужного навантаження, проте транзистор варто прикрутити до радіатора з використанням теплопровідної пасти.
Напруга на виході схеми залежить від вибору стабілітрона та значення резисторів. Нижче показано таблицю, в якій вказані номінали елементів для отримання на виході 5, 6, 9, 12, 15 вольт.


Замість транзистора КТ829А можна використовувати імпортні аналоги, наприклад TIP41 або BDX53. Діодний міст допустимо ставити будь-який, що підходить за струмом і напругою. Крім того, можна зібрати його з окремих діодів. Таким чином, при використанні мінімуму деталей виходить працездатний стабілізатор напруги, від якого можна живити інші електронні пристрої, що споживають невеликий струм.

Фото зібраного мною стабілізатора:


Для деяких електричних ланцюгів та схем цілком вистачає звичайного блоку живлення, що не має стабілізації. Джерела струму такого типу зазвичай складаються з понижуючого трансформатора, діодного випрямного моста і фільтруючого конденсатора. Вихідна напруга блоку живлення залежить від кількості витків вторинної обмотки на понижувальному трансформаторі. Але як відомо, мережна напруга 220 вольт нестабільна. Воно може коливатись у деяких межах (200-235 вольт). Отже і вихідна напруга на трансформаторі теж буде «плавати» (у місце допустимо 12 вольт буде 10-14, або близько того).

Електротехніка, яка особливо не примхлива до невеликих змін постійної напруги живлення може обійтися таким ось простим блоком живлення. Але більш чутлива електроніка це вже не терпить, вона від цього навіть може вийти з ладу. Так що виникає необхідність у додатковій схемі стабілізації постійної вихідної напруги. У цій статті я наводжу електричну схему досить простого стабілізатора постійної напруги, який має стабілітрон та транзистор. Саме стабілітрон виступає в ролі опорного елемента, який визначає та стабілізує вихідну напругу блоку живлення.

Тепер давайте перейдемо до безпосереднього аналізу електричної схеми простого стабілізатора постійної напруги. Отже, наприклад у нас є понижувальний трансформатор з вихідною змінною напругою 12 вольт. Ці 12 вольт ми подаємо на вхід нашої схеми, а саме на діодний міст і конденсатор, що фільтрує. Діодний випрямляч VD1 із змінного струму робить постійний (але стрибкоподібний). Його діоди повинні бути розраховані на ту максимальну силу струму (з невеликим запасом приблизно 25%), який може видавати блок живлення. Ну, і напруга їх (зворотне) має бути не нижчою за вихідний.

Фільтруючий конденсатор C1 згладжує ці стрибки напруги, роблячи форму постійної напруги більш рівною (хоч і не ідеальною). Його ємність має бути від 1000 до 10 000 мкф. Напруга, також більше вихідного. Врахуйте, що є такий ефект - змінна напруга після діодного мосту і фільтруючого конденсатора електроліту збільшується приблизно на 18%. Отже, у результаті ми вже отримаємо на виході не 12 вольт, а десь 14,5.

Тепер починається частина стабілізатора постійної напруги. Основним функціональним елементом є сам стабилитрон. Нагадаю, що стабілітрони мають здатність у деяких межах стабільно тримати на собі певну постійну напругу (напругу стабілізації) при зворотному своєму включенні. При подачі на стабілітрон напруги від 0 до напруги стабілізації воно буде просто збільшуватися (на кінцях стабілітрону). Дійшовши до рівня стабілізації напруга залишатиметься незмінною (з незначним зростанням), а рости почне сила струму, що протікає через нього.

У нашій схемі простого стабілізатора, який повинен видавати на виході 12 вольт, стабілітрон VD2 розрахований на напругу 12,6 (поставимо стабілітрон на 13 вольт, це відповідає Д814Д). Чому 12,6 вольт? Тому що 0,6 вольт осядуть на транзисторному переході емітер-база. А на виході вийде рівно 12 вольт. Ну а оскільки ми ставимо стабілітрон на 13 вольт, то на виході БП буде десь 12,4 В.

Стабілітрон VD2 (що створює місце опорної постійної напруги) потребує обмежувача струму, який буде оберігати його від надмірного перегріву. На схемі роль виконує резистор R1. Як видно, він підключений послідовно стабілітрону VD2. Ще один фільтруючий конденсатор електроліт C2 стоїть паралельно стабілітрону. Його завдання також згладжувати надлишки пульсацій напруги. Можна обійтися і без нього, але все ж таки краще буде з ним!

Далі на схемі бачимо біполярний транзистор VT1, який підключений за схемою загальний колектором. Нагадаю, схеми підключення біполярних транзисторів за типом загальний колектор (це ще називається емітерний повторювач) характеризуються тим, що вони значно посилюють силу струму, але при цьому немає ніякого посилення по напрузі (навіть воно трохи менше вхідного, саме на ті 0,6 вольт) ). Отже ми на виході транзистора отримуємо ту постійну напругу, яка є на його вході (а саме напруга опорного стабілітрона, що дорівнює 13 вольтам). І оскільки емітерний перехід залишає на собі 0,6 вольта, то і на виході транзистора вже буде не 13, а 12,4 вольта.

Як ви повинні знати, щоб транзистор почав відкриватися (пропускати через себе керовані струми ланцюгом колектор-емітер) йому потрібен резистор для створення зміщення. Це завдання виконує той самий резистор R1. Змінюючи його номінал (у певних межах) можна змінювати силу струму на виході транзистора, отже, і на виході нашого стабілізованого блоку живлення. Тим, хто хоче з цим поекспериментувати раджу на місце R1 поставити підстроювальний опір номіналом близько 47 кілоом. Підстроюючи його дивіться, як змінюватиметься сила струму на виході блока живлення.

Ну, і на виході схеми простого стабілізатора постійної напруги стоїть ще один невеликий фільтруючий конденсатор електроліт C3, що згладжує пульсації на виході стабілізованого блоку живлення. Паралельно йому припаяний резистор навантаження R2. Він замикає емітер транзистора VT1 на мінус схеми. Як бачимо, схема досить проста. Містить мінімум компонентів. Вона забезпечує цілком стабільну напругу на своєму виході. Для живлення багатої електротехніки даного стабілізованого блоку живлення цілком вистачатиме. Цей транзистор розрахований на максимальну силу струму 8 ампер. Отже для такого струму потрібен радіатор, який відводитиме надлишок тепла від транзистора.

P.S. Якщо паралельно стабілітрон поставити ще змінний резистор номіналом 10 кілоом (середній висновок під'єднуємо до бази транзистора), то в результаті ми отримаємо вже регульований блок живлення. На ньому можна плавно змінювати вихідну напругу від 0 до максимуму (напруга стабілітрону мінус ті самі 0,6 вольт). Думаю, така схема вже буде більш затребувана.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження...