Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента

На рис.7 представлена схема транзисторного компенсационного стабилизатора постоянного напряжения с параллельным включением регулирующего элемента.

Обозначения функциональных узлов на рис.7 совпадают с обозначениями рис.6. В данном случае регулирующий элемент – транзистор VТ1 – включен параллельно нагрузке, а RБ – балластное сопротивление. Выходное напряжение Uвых равняется

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru , (22)

где Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru – падение напряжения на балластном сопротивлении

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru , (23)

где IК1 – ток коллектора транзистора VТ1, а IН – ток нагрузки. Если входное напряжение увеличилось, то это приводит к увеличению напряжения на выходе КСПН (см. рис.6) и напряжения URII на нижнем плече резистивного делителя схемы сравнения. Поэтому транзистор УПТ VТ2 сильнее открывается, что приводит к увеличению тока базы VТ2 и увеличению тока IК2. Возрастает падение напряжения на сопротивлении RУ транзистора VТ2 (10), и входное напряжение регулирующего транзистора VТ1 становится более отрицательным

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru . (24)

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru

Рис.7 Принципиальная электрическая схема транзисторного компенсационного стабилизатора непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента

Следовательно, транзистор VТ1 сильнее открывается, увеличивается ток IК1 и возрастает падение напряжения (23) на балластном сопротивлении настолько, насколько возросло входное напряжение. Напряжение UВЫХ остается приблизительно постоянным. Если входное напряжение остается постоянным, но возрастает ток нагрузки IН, то при этом должен на такую же величину уменьшиться ток регулирующего элемента IК1. При этом падение напряжения на Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru не изменится, и выходное напряжение стабилизатора останется также приблизительно постоянным.

Учитывая, что выходное напряжение КСПН параллельного вида определяется по формуле (23), а входной ток стабилизатора находится ориентированно из соотношения

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru , (25)

балластное сопротивление RБ находится из формулы

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru . (26)

Основные параметры транзисторного КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента определяются с использованием выражения (11 – 14). Исходя из этого замечания, параметры КСПН параллельного вида записываются в виде:

· коэффициент стабилизации КСТ:

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru ; (27)

· внутреннее сопротивление Ri:

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru ; (28)

· коэффициент сглаживания КСГЛ:

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru ; (29)

· температурный коэффициент напряжения стабилизации КСПН γU:

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru ; (30)

· коэффициент полезного действия ηU ПАРАЛ:

Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru . (31)

Коэффициент полезного действия КСПН параллельного вида всегда будет несколько ниже, чем для стабилизатора последовательного типа, из-за потерь на балластном сопротивлении.

Достоинства компенсационных стабилизаторов с непрерывным регулированием:

1) обеспечивается высокая точность стабилизации выходного напряжения, ослабляются как медленные изменения входного напряжения, так и переменные составляющие (пульсации) Транзисторный КСПН непрерывного действия с параллельным включением регулирующего элемента - student2.ru ;

2) обладают малым динамическим внутренним сопротивлением.

К недостаткам относятся:

1) низкий коэффициент полезного действия (0,5 – 0,7), обусловленный потерей мощности на регулирующем элементе, балластном сопротивлении;

2) недостаточные массогабаритные показатели.

3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Наши рекомендации