Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор тока в нагрузке

Ограничитель тока нагрузки с низким падением напряжения

Linear Technology LT1636

У большинства распространенных ограничителей тока падение напряжения слишком велико для современных низковольтных систем. В статье предлагается схема с очень незначительным падением напряжения, в большей степени отвечающая сегодняшним требованиям.

Очень часто возникает необходимость ограничения тока источника питания, для чего, как правило, используются устройства, состоящие из датчика тока, схемы управления и проходного транзистора. Датчиком тока может служить простой низкоомный резистор. Поскольку падающее на нем напряжение пропорционально току нагрузки, это напряжение можно использовать для управления током, идущим через проходной транзистор.

Пример подобной схемы ограничителя с низкоомным резистором RSENSE в качестве датчика тока показан на Рисунке 1 [1]. До тех пор, пока падение напряжения на резисторе меньше примерно 0.6 В, открыт только транзистор T1. Как только ток нагрузки достигает значения, при котором напряжение на RSENSE превышает 0.6 В, открывается транзистор T2. Ток базы T1, управляемый транзистором T2, уменьшается и, как следствие, ток эмиттера T1 падает.

Рисунок 1.Простой, повсеместно используемый ограничитель тока
состоит из токоизмерительного резистора (как правило,
низкоомного), схемы управления и проходного транзистора.

Однако эта простая схема имеет серьезный недостаток, обусловленный падением напряжения на элементах устройства. В активном режиме ограничителя напряжение насыщения транзистора T1 составляет около 1 В, а на резисторе RSENSE падает примерно 0.6 В. Суммарное падение напряжения равно приблизительно 1.6 В. Поэтому, если ограничитель подключен к источнику питания +5 В, нагрузке достанется лишь порядка 3.4 В, что в низковольтных схемах абсолютно неприемлемо.

Альтернативная схема основана на регуляторе напряжения LM317, используемом в режиме ограничения тока. Однако и в этом случае на схеме падает порядка 2 В. Еще в одной схеме, описанной в [2], в качестве проходного устройства используется P-канальный MOSFET, затвор которого управляется усиленным падением напряжения на RSENSE. На этой схеме падает всего 0.6 В.

Ограничитель тока, схема которого показана на Рисунке 2, отличается очень низким падением напряжения и не мешает работе низковольтных схем. Схема рассчитана на минимальное входное напряжение 5 В, а максимальное значение зависит от выбора нескольких компонентов. Падение напряжение на токоизмерительном резисторе 0.1 Ом дифференциально усиливается микросхемой IC1. Напряжение питания +5 В подается на микросхему с регулятора на стабилитроне D1.

Рисунок 2.Преимуществом этой более сложной схемы ограничителя тока перед
предыдущей является намного более низкое падение напряжения, что
очень важно при работе с низковольтными источниками питания.

Для возможности изменения порога ограничения тока коэффициент усиления микросхемы регулируется подстроечным резистором R5. Выход микросхемы IC1 управляет сопротивлением сток-исток низкопорогового MOSFET Q2, а ток стока Q2 управляет током светодиода оптоизолированного драйвера MOSFET VOM1271.

При небольшом токе нагрузки падение напряжения на RSENSE мало, и выходное напряжение IC1 остается более низким, чем порог включения транзистора Q2. В результате через светодиод драйвера MOSFET протекает ток, создающий на его выходе напряжение около 8 В – достаточно высокое для того, чтобы полностью открыть транзистор Q1. Когда ток нагрузки достигает значения, при котором открывается транзистор Q2, напряжение затвор-исток транзистора Q1 падает, и ток нагрузки уменьшается.

Схема испытывалась с источником питания +12 В и мощным 100-омным переменным резистором в качестве нагрузки. С помощью подстроечного резистора R5 порог ограничения тока был установлен на уровне чуть выше 1 А. В процессе плавного уменьшения сопротивления нагрузки от максимального значения измерялись напряжения на Q1, RSENSE и нагрузке (Рисунок 3). Для токов нагрузки от 0.25 А до 1.3 А падения напряжений на транзисторе Q1 и на Q1+RSENSE составляли 0.09 В и 0.235 В, соответственно.

Рисунок 3.Изменения падения напряжений на нагрузке, на транзисторе Q1 и
на Q1+RSENSE в зависимости от тока нагрузки имеют
относительно плоский характер.

При максимальном токе нагрузки 1.3 А на резисторе RSENSE падает 0.145 В, что вносит существенный вклад в общее падение напряжения. Чтобы снизить падение напряжения еще больше, нужно уменьшить сопротивление резистора RSENSE. Увеличенный по вертикали масштаб позволяет увидеть характер зависимости падения напряжения на транзисторе Q1 и на Q1+RSENSE от тока нагрузки (Рисунок 4). Когда ток нагрузки превышает установленный порог, схема переключается в режим прогрессирующего ограничения тока.

Читайте так же:
Защита по току в интегральных стабилизаторах
Рисунок 4.Увеличенный по вертикали масштаб напряжений на транзисторе Q1 и
на Q1+RSENSE позволяет более отчетливо увидеть действие
прогрессирующего ограничения тока, происходящего, когда ток
нагрузки превышает установленный порог.

Этот ограничитель тока предназначен для использования в низковольтных приложениях начиная с +5 В. Для расширения диапазона входных напряжений резистор R6, ограничивающий ток через стабилитрон, можно заменить стабилизатором постоянного тока и выбрать транзистор Q1 с бóльшими значениями допустимого напряжения и тока. Полностью собранный ограничитель можно поместить в корпус и использовать его как трехвыводное устройство (Рисунок 5).

Стабилизация напряжения

Существуют два метода стабилизации напряжения : параметрический и компенсационный.

При параметрическом методе стабилизации напряжения применяются нелинейные элементы, которым свойственно непостоянство сопротивления при изменении приложенного напряжения или проходящего тока. Это обусловливает нелинейность вольт-амперной характеристики.

Схема параметрического стабилизатора показана на рис. 122, а . Между входными зажимами 1—1 включена последовательная цепь, состоящая из активного линейного сопротивления R и нелинейного элемента с сопротивлением R н.э . Выходное напряжение, снимаемое с нелинейного элемента, подводится к выходным зажимам 2—2, к которым подключается нагрузка в виде сопротивления Rн.

Рис. 122. Схема (а) и вольт-амперные характеристики (б) параметрического стабилизатора напряжения.

Принцип действия стабилизатора поясняют графики, приведенные на рис. 122, б . Кривая OA является вольт-амперной характеристикой нелинейного элемента. Прямая ОВ устанавливает общую линейную зависимость между током и напряжением в нагрузке. Наклон ее определяется углом α = arctg R н . Кривая ОС представляет собой эквивалентную вольт-амперную характеристику, которая выражает зависимость между напряжением U вых и общим током I. Она получена последовательным суммированием точек двух первых характеристик при одинаковых падениях напряжения на сопротивлениях R н и R н.э .

В качестве примера на графике показано определение точки К эквивалентной вольт-амперной характеристики. Абсцисса этой точки получена суммированием отрезков аб и ав. Вольт-амперную характеристику UR = φ (I) линейного элемента схемы — сопротивления R — можно получить из уравнения

Эта характеристика представляет прямую линию DE с углом наклона к оси ординат β = arctg R. Началом ее является точка D, так как в схеме должно выполняться условие U вх = U вых + U R . Точка пересечения кривой ОС и прямой DE обозначена буквой М. Координаты точки М (напряжение (U вых и ток I) соответствуют исходному режиму работы стабилизатора.

При увеличении входного напряжения (напряжения на выходе выпрямителя) на ΔU вх прямая DE переместится параллельно самой себе и займет новое положение D’E’. Угол наклона к оси ординат останется прежним, так как сопротивление R не изменилось. Рабочей точкой теперь будет точка М’. Из графика видно, что выходное напряжение увеличилось на ΔU вых . Приращение ΔU вых вх .

Схема обладает стабилизирующими свойствами не только при изменении входного напряжения, но и при изменении тока через нагрузку. Если сопротивление нагрузки уменьшить на ΔR н , то при этом увеличится ток через нагрузку на ΔI н и прямая ОВ займет положение ОВ’ у определяемое углом наклона α’ = arctg (R н — ΔR н ). Эквивалентная вольт-амперная характеристика займет положение ОС. Таким образом, изменение тока нагрузки на ΔI н приводит к смещению рабочей точки М в положение М», которой соответствует очень незначительное изменение выходного напряжения ΔU вых . Как видно, сопротивление нелинейного элемента R н.э , входящее в схему, так изменяется, что напряжение на выходе стабилизатора (на нагрузке) остается почти неизменным, несмотря на значительные изменения, входного напряжения или тока нагрузки.

Компенсационный метод стабилизации напряжения осуществляется путем автоматического регулирования выходного напряжения. Основными элементами компенсационного стабилизатора являются чувствительный, усилительный и исполнительный элементы ( рис. 123 ).

Схема отрегулирована так, что при номинальном выходном напряжении напряжение на выходе чувствительного элемента отсутствует. Если же выходное напряжение отклонится от номинального .значения, то с выхода чувствительного элемента на усилитель поступит часть выходного напряжения, которая после усиления изменяет режим работы исполнительного элемента, включенного последовательно с нагрузкой, таким образом, что выходное напряжение вновь становится равным номинальному.

При параметрическом и компенсационном методах стабилизации процесс поддержания постоянства выходного напряжения или тока в нагрузке осуществляется при помощи как электронных ламп, так и полупроводниковых приборов, которые обеспечивают устойчивую и практически безынерционную работу стабилизатора.

Рис. 123. Блок-схема компенсационного стабилизатора напряжения.

Стабилизатор тока: назначение, описание, схемы

Современный человек постоянно находится в окружении огромного количества электротехнического оборудования, как бытового, так и промышленного. Трудно представить нашу жизнь без электрических приборов, они незаметно проникли в дома. Даже в наших карманах всегда найдется несколько таких устройств. Вся эта техника для своей стабильной работы требует бесперебойной подачи электроэнергии. Ведь скачки сетевого напряжения и тока чаще всего становятся причиной выхода приборов из строя.

Для обеспечения качественного питания технических устройств лучше всего использовать стабилизатор тока. Он сможет компенсировать перепады сети и продлить срок эксплуатации.

Стабилизатор тока – это устройство, которое автоматически поддерживает ток потребителя с заданной точностью. Он компенсирует скачки частоты тока в сети, изменение мощности нагрузки и температуры окружающей среды. Например, увеличение мощности, потребляемой устройством, приведет к изменению потребляемого тока, что вызовет падение напряжения на сопротивлении источника, а также сопротивлении проводки. Чем больше будет значение внутреннего сопротивления, тем сильнее будет меняться напряжение при увеличении тока нагрузки.

Компенсационный стабилизатор тока представляет собой устройство с автоматическим регулированием, которое содержит цепь отрицательной обратной связи. Стабилизация достигается в результате изменения параметров регулирующего элемента, в случае воздействия на него импульса обратной связи. Этот параметр называется функцией выходного тока. По виду регулирования компенсационные стабилизаторы тока бывают: непрерывными, импульсными и смешанными.

1. Коэффициент стабилизации по значению входного напряжения:

Iн ,∆Iн – значение тока и приращения значения тока в нагрузке.

Коэффициент К ст.т вычисляется при неизменном сопротивлении нагрузки.

2. Значение коэффициента стабилизации в случае изменения сопротивления:

RH ,∆R н — сопротивление и приращение сопротивления нагрузки;

Коэффициент KRH вычисляется при неизменном входном напряжении.

3. Значение температурного коэффициента стабилизатора: γ=∆I н /∆t окр.

К энергетическим параметрам стабилизаторов относится коэффициент полезного действия: η=P вых/P вх.

Рассмотрим некоторые схемы стабилизаторов.

Весьма широкое распространение получил стабилизатор тока на полевом транзисторе, при закороченном затворе и истоке, соответственно Uзи=0. Транзистор в такой схеме подключается последовательно сопротивлению нагрузки. Точки пересечения прямых нагрузки с выходной характеристикой транзистора определят значение тока при наименьшем и наибольшем значении входного напряжения. При использовании такой схемы ток нагрузки незначительно изменяется при существенном изменении входного напряжения.

Импульсный стабилизатор тока своей отличительной чертой имеет работу транзистора – регулятора в состоянии переключения. Это позволяет повышать КПД прибора. Импульсный стабилизатор тока представляет собой разновидность однотактного преобразователя, охваченного контуром отрицательной обратной связи. Такие устройства в зависимости от реализации силовой части можно разделить на два типа: с последовательным соединением дросселя и транзистора; с последовательным соединением дросселя и параллельным соединением регулирующего транзистора.

Выбор стабилитрона

Чтобы подобрать стабилитрон для схемы, показанной на рис. 3, нужно знать диапазон входных напряжений U1 и диапазон изменения нагрузки RН.

Рис. 3. Схема включения стабилитрона.

Для примера рассчитаем сопротивление R и подберём стабилитрон для схемы на рис. 3 со следующими требованиями:

ПараметрЗначение
НаименованиеОбозначение
Диапазон входных напряжений, ВU111…15
Выходное напряжение, ВU29
Диапазон нагрузок, мАIН50…100

Такая схема может потребоваться, например, для питания какого-либо устройства с небольшим потреблением от бортовой сети автомобиля.

Один из посетителей сайта нашёл в этой статье ошибку, за что я ему благодарен. Сейчас эта статья исправлена и содержит правильные расчёты.

Итак, для начала рассчитаем значение сопротивления R. Минимальное напряжение на входе равно 11 В. При таком напряжении мы должны обеспечить ток на нагрузке не менее 100 мА (или 0,1 А). Закон Ома позволяет определить сопротивление резистора: То есть цепь для обеспечения заданного тока на нагрузке должна иметь сопротивление не более 110 Ом.

На стабилитроне падает напряжение 9 В (в нашем случае). Тогда при токе 0,1 А эквивалент нагрузки: Тогда, для того чтобы обеспечить на нагрузке ток 0,1 А, гасящий резистор должен иметь сопротивление: С учётом того, что сам стабилитрон тоже потребляет ток, можно выбрать несколько меньшее сопротивление из стандартного ряда Е24 статью о резисторах). Но, так как стабилитрон потребляет небольшой ток, этим значением в большинстве случаев можно пренебречь.

Теперь определим максимальный ток через стабилитрон при максимальном входном напряжении и отключенной нагрузке. Расчёт нужно выполнять именно при отключенной нагрузке, так как даже если у вас нагрузка будет всегда подключена, нельзя исключить вероятность того, что какой-нибудь проводок отпаяется и нагрузка отключится.

Итак, вычислим падение напряжения на резисторе R при максимальном входном напряжении: А теперь определим ток через резистор R из того же закона Ома: Так как резистор R и стабилитрон VD включены последовательно, то максимальный ток через резистор будет равен максимальному току через стабилитрон (при отключенной нагрузке), то есть Нужно ещё рассчитать мощность рассеивания резистора R. Но здесь это мы делать не будем, поскольку данная тема подробно описана в статье Резисторы.

А вот мощность рассеяния стабилитрона рассчитаем: Мощность рассеяния – очень важный параметр, который часто забывают учесть. Если окажется, что мощность рассеяния на стабилитроне превысит максимально допустимую, то это приведёт к перегреву стабилитрона и выходу его из строя. Хотя при этом ток может быть в пределах нормы. Поэтому мощность рассеяния как для гасящего резистора R, так и для стабилитрона VD нужно всегда рассчитывать.

Осталось подобрать стабилитрон по полученным параметрам:

UСТ = 9 В – номинальное напряжение стабилизации
IСТ.МАКС = 300 мА – максимально допустимый ток через стабилитрон
РМАКС = 2700 мВт – мощность рассеяния стабилитрона при IСТ.МАКС

По этим параметрам в справочнике находим подходящий стабилитрон. Для наших целей подойдёт, например, стабилитрон Д815В.

Надо сказать, что этот расчет довольно грубый, так как он не учитывает некоторые параметры, такие, например, как температурные погрешности. Однако в большинстве практических случаев описанный здесь способ подбора стабилитрона вполне подходит.

Стабилитроны серии Д815 имеют разброс напряжений стабилизации. Например, диапазон напряжений Д815В – 7,4…9,1 В. Поэтому, если нужно получить точное напряжение на нагрузке (например, ровно 9 В), то придётся опытным путём подобрать стабилитрон из партии нескольких однотипных. Если нет желания возиться с подбором «методом тыка», то можно выбрать стабилитроны другой серии, например серии КС190. Правда, для нашего случая они не подойдут, поскольку имеют мощность рассеивания не более 150 мВт. Для повышения выходной мощности стабилизатора напряжения можно использовать транзистор. Но об этом как-нибудь в другой раз…

И ещё. В нашем случае получилась довольная большая мощность рассеивания стабилитрона. И хотя по характеристикам для Д815В максимальная мощность 8000 мВт, рекомендуется устанавливать стабилитрон на радиатор, особенно если он работает в сложных условиях (высокая температура окружающей среды, плохая вентиляция и т.п.).

Если необходимо, то ниже вы можете выполнить описанные выше рассчёты для вашего случая

Компенсационные стабилизаторы напряжения

Компенсационные стабилизаторы напряжения в зависимости от места расположения регулирующего элемента (РЭ) разделяются на стабилизаторы с последовательным и параллельным включением РЭ . На рисунке представлена функциональная схема стабилизатора напряжения с последовательным РЭ.

Силовая цепь стабилизатора представляет из себя регулирующий элемент (РЭ) и нагрузку ( R Н). За счет изменения падения напряжения на РЭ поддерживается постоянство напряжения на нагрузке U 2. Цепь отрицательной обратной связи по напряжению (ООС) включает в себя: делитель напряжения (ДН), усилитель постоянного тока (УПТ), источник эталонного напряжения ( U ЭТ). Напряжение обратной связи ( U ОС) снимается с нижнего плеча ДН ( R Д2) и подается на вход УПТ, где происходит сравнение U ОС и U ЭТ. В УПТ усиливается разностное напряжение ( сигнал ошибки Uε = U ОС — U ЭТ), что приводит к изменению тока управления ( I У) и изменению падения напряжения на РЭ (∆ U РЭ). Напряжение на выходе ( U 2) при этом восстанавливается до своего первоначального значения. Например, при возрастании напряжения на входе ( U 1) или уменьшении тока нагрузки происходит увеличение сигнала ошибки ( Uε ), уменьшение тока управления ( I У) и увеличение напряжения на РЭ и восстановление напряжения на нагрузке.

Схема имеет более высокий КПД по сравнению со стабилизатором напряжения с параллельным РЭ. Недостатком схемы является невысокая надежность из- за возможных перегрузок РЭ по току.

Рассмотрим функциональную схему стабилизатора напряжения с параллельным РЭ:

При возрастании входного напряжения U 1 в первоначальный момент времени увеличивается напряжение на нагрузке U 2 и, следовательно U ОС. Последнее приводит к возрастанию напряжения ошибки Uε , тока управления I У и потребляемого тока I 1. При этом увеличивается падение напряжения на балластном резисторе D UR б и напряжение в нагрузке восстанавливается, т.е. уменьшается.

Схема имеет невысокий КПД из-за потерь на балластном резисторе Rб, но более высокую надежность, т.к. так как силовой транзистор включен параллельно по отношению к нагрузке и не подвергается воздействию при коротких замыканиях.

Принципиальная схема компенсационного стабилизатора

напряжения

На рисунке представлена принципиальная схема компенсационного стабилизатора непрервного действия с последовательным РЭ. Регулирующий элемент выполнен на транзисторе VT 1, УПТ на транзисторе – VT 2, источником эталлоного напряжения служит стабилитрон VD , резистор R 2 ограничивает ток стабилитрона. Делитель напряжения выполнен на резисторах R 3, R 4.

При возрастании напряжения U 1 в первоначальный момент времени возрастает напряжени на нагрузке U 2 и напряжение обратной связи U ОС, снимаемое с нижнего плеча делителя напряжения R 4. Напряжение ошибки U e увеличивается, потенциал эмиттера транзистора VT 2 остается постоянным, а потенциал базы становится наболее положительным. Транзистор VT 2 открывается, что приводит к увеличению тока IK 2. По закону Кирхгофа для узла:

I δ1 = I 1 – IK 2 , поэтому ток базы транзистора VT 1 уменьшается и транзистор призакрывается. Падение напряжения ∆ U КЭ1 увеличивается, а напряжение в нагрузке восстанавливается.

Рассмотрим перемещение рабочей точки на выходных характеристиках транзистора (РЭ) при возрастании входного напряжения. При этом нагрузочная прямая перемещается параллельно вправо по отношению к нагрузочной прямой для номинального уровня U 1ном.

При возрастании напряжения U 1 катет прямоугольного треугольника U 2 остается постоянным, изменяется падение напряжения ∆ U КЭ1 = U 1 – U 2 . Рабочая точка переходит из положения “ 1 ” в “ 2 ” .

Рассмотрим принцип действия компенсационного стабилизатора при изменении тока нагрузки.

При возрастании тока нагрузки возрастает потребляемый ток от источника I К1, что приводит к увеличению падения напряженя на РЭ — ∆ U КЭ1 и уменьшению напряжения на нагрузке. Рабочая точка переходит из положения “1” в “2” и происходит приоткрывание транзистора VT 1 за счет увеличения тока базы. Напряжение на нагрузке восстанавливается.

Способы повышения качества стабилизации в компенсационных стабилизаторах непрерывного действия

Существуют следующие способы повышения качества стабилизации в компенсационных стабилизаторах непрерывного действия :

1 Увеличение коэффициента усиления по постоянному току за счет использования в качестве УПТ вместо транзистора операционного усилителя . При этом повышается коэффициент стабилизации за счет увеличения коэффициента усиления, но снижается устойчивость системы с замкнутой ООС. Включение цепей коррекции (интегро-дифференцирующих звеньев) исключает частотные изменения коэффициента усиления и повышает устойчивость. На рисунке приведена схема компенсационного стабилизатора с параллельным РЭ и операционным усилителем. При возрастании напряжения U 1 в первоначальный момент времени увеличивается напряжение на нагрузке U Н. Это приводит к увеличению напряжения обратной связи и повышению положительного потенциала на базе транзистора VT1 . Транзистор VT 1 приоткрывается, возрастает ток , потребляемый от источника U 1 , увеличивается падение напряжения на балластном резисторе R1 и напряжение на нагрузке восстанавливается.

Для увеличения коэффициента усиления УПТ можно увеличить сопротивление нагрузки R1 и , соответственно , напряжение питания и подавать его на УПТ от отдельного внешнего источника с большим уровнем напряжения .

2

Введение токостабилизирующего звена в выходной цепи УПТ, при этом исключается влияние изменений входного напряжения на выходной ток усилителя.

При возрастании входного напряжения U 1 напряжение на стабилитроне VD1 остается постоянным, что позволяет поддерживать постоянство напряжения между базой и эмиттером транзистора VT1 . При этом выходной ток стабилизатора тока ( IK1) остается постоянным. Поэтому выходной ток УПТ становится зависимым только от уровня напряжения обратной связи.

3

Введение дополнительных источников эталонного напряжения , которые устанавливаются в цепи эмиттера и базы транзисторного усилителя, при этом повышается чувствительность стабилизатора.

Функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор напряжения включает в себя РЭ ( VT1 ), сглаживающий фильтр ( LC ), схему управления.

Силовой контур импульсного стабилизатора имеет три состояния. При подаче управляющего импульса ( U ШИМ) на силовой транзисторный ключ VT1 происходит передача напряжения источника питания U 1 через открытый транзистор в нагрузку. Накапливается реактивная энергия в дросселе сглаживающего фильтра L . При размыкании ключа (на интервале паузы широтно- модулированного (ШИМ) сигнала) энергия дросселя передается через обратный диод VD в нагрузку. Если на интервале паузы ток дросселя спадает до нуля, то возникает режим прерывистого тока дросселя, при котором конденсатор разряжается в нагрузку. Схема управления включает в себя : делитель напряжения (R5, R6) с коэффициентом деления K1 = R6/ ( R5+R6); усилитель сигнала рассогласования с коэффициентом передачи K2 (U e = U ОС – U ЭТ); компаратор напряжения K3 , который формирует ШИМ — сигнал. Он равен “ 1 ” , если уровень пилообразного напряжения больше уровня напряжения U ОС. При возрастании входного напряжения U 1 уменьшается площадь между уровнем напряжения “ пилы ” и U ОС, что приводит к уменьшению по длительности ШИМ- сигнала. Среднее значение напряжения на выходе при этом уменьшается, т.е. U 2 восстанавливается.

Коэффициент стабилизации компенсационного стабилизатора напряжения

Компенсационный стабилизатор – это система автоматического регулирования с ООС. Дестабилизирующими факторами для выходного напряжения являются изменение тока нагрузки, температурный режим нелинейных элементов и изменение напряжения на входе. На выходе схемы сравнения получаем сигнал ошибки, как разность управляющего сигнала и эталонного напряжения. По сигналу ошибки U e изменяется состояние РЭ, засчет чего поддерживается постоянство напряжения на выходе U2 . Качество стабилизации компенсационного стабилизатора определяется значением петлевого коэффициента усиления Кпет:

где К1- коэффициент передачи делителя цепи обратной связи ;

К2=β1 × β2 × × × β n – коэффициент усиления по току составного транзистора УПТ, если в качестве УПТ используется операционный усилитель, то

Для компенсационных стабилизаторов напряжения непрерывного действия – К3=β1 × β2 × × × β n – коэффициент усиления по току составного транзистора РЭ .

Для компенсационного стабилизатора напряжения импульсного действия:

, где U пм – размах пилообразного напряжения генератора пилы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector