Название: Вторичные источники питания - методические указания (В. Н. Рогов) Жанр: Радиотехнический Просмотров: 1221 |
Компенсационные стабилизаторы напряженияКомпенсационный стабилизатор напряжения (КСН) работает по иному принципу, нежели ПСН. Принцип действия КСН основан на изменении сопро- тивления регулирующего элемента в зависимости от управляющего сигнала. КСН относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройства автоматического регулирования, которые с заданной точно- стью поддерживают напряжение на нагрузке независимо от изменения входно- го напряжения и тока нагрузки. КСН бывают последовательного и параллель- ного типа. Для общего представления рассмотрим структурную схему типич- ного КСН последовательного типа (см. рис. 5.4). РЭ – это регулирующий элемент, в качестве которого чаще всего исполь- зуется транзистор (биполярный или полевой); СУ – схема управления (собственно управляет работой РЭ). Иногда вместо СУ изображают усилитель постоянного тока (УПТ). Его задача - усилить сигнал рассогласования и подать его на РЭ. Д – делитель напряжения, ИОН – источник опорного напряжения. В качестве ИОН приме- няют схему параметрического стабилизатора. Источник опорного напряжения и
Рис. 5.4. КСН последовательного типа Рис.5.5. КСН параллельного типа делитель объединяют в так называемый измери- тельный элемент (ИЭ). По виду включения РЭ (последовательно с нагрузкой) схема называется последовательная. Источник опорного напряжения (ИОН) задает опорное напряжение, поступающее на вход СУ. С делителя часть выходного напряже- ния (соизмеримого с напряжением ИОН) также подается на вход схемы управления (СУ). В ре- зультате сравнения выходного напряжения (или его части) с опорным СУ управляет РЭ, сопро- тивление которого меняется в ту или иную сто- рону. Сигнал с делителя напряжения подается на схему управления и та, в свою очередь, срав- нивая напряжение с ИОН, дает команду РЭ уве-
личить (уменьшить) сопротивление. В результате на нагрузке напряжение оста- ется постоянным. Кроме того, измерительный элемент выделяет пульсации вы- прямленного напряжения, поступающие на РЭ, который достаточно хорошо сглаживает их. Параллельную схему КСН рассмотрим только в структуре, она приведена на рис. 5.5. Принцип действия такого стабилизатора основан на изменении проводи- мости РЭ, вызывающее изменение падения напряжения на балластном резисто- ре. Эта схема хорошо работает при небольшом импульсном изменении тока на- грузки. Её основное достоинство – при импульсном изменении тока нагрузки не происходит изменения тока, потребляемого от сети. Типичная схема приве- дена на рис. 5.6.
Делитель, соответственно, состоит из резисторов R2-R4. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера транзистора VT2. На базу транзистора поступает напряжение с де- лителя. Если изменяется выходное на-
ем на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, то сопротивление его перехода
Рис. 5.7. КСН изменяется, и напряжение на нагрузке остается постоянным. С помощью рези- стора R3 можно регулировать выходное напряжение. В качестве регулирующего элемента при малом токе нагрузки (не больше 0,1– 0,2 А) используются одиночные транзисторы. При больших то- ках нагрузки ставят составные и так называемые тройные составные транзисто- ры. Такая схема обладает защитой от короткого замыкания (КЗ). При КЗ обесточивается стабилитрон VD1 и транзисторы VT1, VT2 закрываются. Защи- та от КЗ кратковременная. На практике один из вариантов такой схемы можно встретить с резисто- ром между коллектором и эмиттером РЭ. Он необходим для нормальной рабо- ты стабилизатора при отрицательных температурах. Эта схема блока питания магнитофона-приставки «Карат МП-201С» и, как видно, отличие состоит лишь в конденсаторах и резисторе R1. Резистором R4 подстраивают выходное напряжение. Подбирая стабилитрон VD1, можно
Одной из разновидностей схем такого рода является так на- зываемая схема с «холодным» коллектором. Ее отличием являет- ся то, что регулирующий транзи- стор включается в цепь общего провода, а не «горячего». А это значит, что изолировать транзи- стор от радиатора или радиатор от корпуса устройства не надо, чего не скажешь о схемах на Рис. 5.8. КСН с «холодным» коллектором рисунках 5.6 и 5.7. В этих схемах транзисторы выгорают, если забыли изолировать коллектор. На рис. 5.8. данная схема и изображена (журнала «Радио» №12/1984). Анализ показывает, что нет практически никаких отличий от предыдущей схемы. В качестве регулирующего, использован составной транзистор КТ827А. Его можно легко заменить двумя – КТ815 и КТ819. Недостаток схемы – меньший ток нагрузки, нежели у схемы на рисунке 5.7. Для такого стабилиза- тора необходим отдельный выпрямитель. Другими словами, если нужно не- сколько стабилизаторов, то для каждого мы вынуждены будем установить свой выпрямитель. Но все регулирующие транзисторы можно поставить на один теплоотвод, не изолируя их. |
|