3.4. Расчёт и моделирование компенсационного стабилизатора

Цель работы: изучение характеристик и измерение параметров компенсационного стабилизатора.

Задание: Рассчитать и промоделировать, с соответствием с вариантом (табл.4.8), схему компенсационного стабилизатора (рис.

Таблица 3.8

Данные вариантов. Параметры стабилитронов.

Расчёт стабилизированного блока питания мы будем проводить с использованием конкретной схемы, которую мы сначала изобразим, соблюдая правила построения схем, а потом рассчитаем на основе предъявляемых к ней требований. 1.Прежде всего, обратите внимание, на то, что большинство блоков питания имеет минус на массе, поэтому мы так же выполняя условие – "минус на массе" изменим полярности диодов и конденсаторов, а кроме того - тип проводимости транзисторов с p-n-p на n-p-n.

Рис. 3.7. Расчётная схема компенсационного стабилизатора напряжения.

2.Для повышения коэффициента стабилизации компенсационного стабилизатора в качестве регулирующего элемента мы будем использовать составной транзистор. Использование составного транзистора увеличивает коэффициент стабилизации на величину коэффициента усиления по току дополнительного транзистора, и на порядок увеличивает нагрузочную способность стабилизатора напряжения. Поэтому (см. рис. 3.7) к ранее изученному стабилизатору, мы добавим транзистор VT3. Считаем, что каждый добавленный таким образом транзистор увеличивает нагрузочную способность в 10…20 раз, но не забываем, что основная часть мощности на него и "приложится". Поэтому чем мощнее транзистор, тем лучше. 3. Ток через делитель Iдел состоящий из R1,R2,R3 выбирают обычно на порядок меньше (в 10 раз), чем ток, протекающий по цепи Rб, VD1. Увеличение или уменьшение тока делителя за счет снижения, или повышения сопротивлений R1,R2,R3 нецелесообразно, так какприводит к существенному уменьшению КПД, или чувствительности схемы к изменению выходного напряжения и его пульсациям. 4. Резистор R2 предназначен для регулировки стабилизированного напряжения в небольших пределах. Пределы регулировок выходного напряжения такого стабилизатора ограничены параметрами стабилитрона – минимальным и максимальным током стабилизации. Как это выглядит практически, я затрону в процессе расчётов. 5. Напряжение стабилизации дополнительного источника опорного напряжения, используемого для смещения транзистора регулирующего элемента должно не менее, чем в 1,5 раза превышать значение выходного напряжения стабилизатора. Иначе силовыми транзисторами VT2 и VT3 "нечем будет управлять" - напряжение на эмиттерах будет превышать базовое, и ни о какой стабилизации речи не будет. 6. Предыдущее условие накладывает ограничения на нагрузочные способности стабилизатора потому, что разница входного и выходного напряжения стабилизатора помноженная на выходной ток, будет "падать" в виде рассеиваемой мощности на силовых транзисторах. Поэтому необходимо выбирать транзисторы способные выдерживать такую мощность – повторяется правило - чем мощнее транзистор, тем лучше. Но чем мощнее транзистор, тем меньше у него коэффициент передачи.