Параметрический стабилизатор напряжения
Суть работы такого СН (рис. 8.1) состоит в том, что напряжение нагрузки равняется напряжению стабилитрона U2 = UД.
Последний работает на участке пробоя (рис. 8.3), где малому изменению напряжения соответствует значительное изменение тока диода. Дифференциальное сопротивление диода rД = DUД/DIД на этом участке составляет единицы-десятки Ом в зависимости от тока диода, напряжения пробоя и ряда других факторов. Схема является стабилизатором параллельного типа и между входным и выходным токами существует соотношение I1 = IД + IН (Рис. 8.1). Схема работает следующим образом: увеличение напряжения питания U1 приводит к увеличению тока I1 = (U1 – UД) / R0. Однако UД » const, и приращение тока I1 вызовет практически такое же приращение тока диода и мало изменит ток (напряжение) в нагрузке (рис. 8.3, а). С другой
стороны, изменение величины резистора RН (например, его уменьшение) приведет к изменению тока нагрузки (его увеличению), что в свою очередь изменит (уменьшит) ток стабилитрона (рис. 8.3, б). Важно, чтобы при таких изменениях стабилитрон оставался на участке пробоя. В этом случае напряжение в нагрузке останется практически постоянным, а DIН » Для нахождения параметров KНU и KНI СН (рис. 8.1) можно представить в виде эквивалентной схемы замещения (рис. 8.2), которая справедлива для малых приращений напряжений (токов). Из схемы замещения следует, что выходное сопротивление стабилизатора составляет rВЫХ = R0½½rД » rД, поскольку R0 всегда выбирается существенно больше rД. Для определения KНU необходимо найти отношение DU2 / DU1, которое легко получается из анализа рис. 8.2: DU2 / DU1 = (RН½½rД) / (R0 + RН½½rД) @ rД / R0. После чего KНU = (DU 2 / U 2) ×100% / DU 1 = (rД / R0 U2) ×100%. Для маломощных стабилитронов rД составляет 5 – 20 Ом, R0 выбирают порядка нескольких сотен Ом, U2 составляет 5 – 15 В при отношенииU2/U1 = 0,4 – 0,8. В таком случае типичное значение KНUнаходится в пределах 0.5 – 2 % / B, а КПД = 20 – 40 %. Обычно средний ток нагрузки примерно равен половине максимально допустимого тока стабилитрона и составляет единицы – десятки миллиампер. Коэффициент нестабильности по току KНI = (DU 2 / U 2 ) ×100% / (DI Н / I Н ) = (rДIН / U2) ×100% = (rД / RН) ×100% тем меньше, чем меньше rД и имеет величину порядка 2 – 5 %.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|