보호 시스템을 갖춘 경제 안정제. 계획, 설명

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보호 시스템의 하강 특성이 있는 전압 안정기는 과부하 원인이 제거된 후 자동으로 전압 안정화 모드로 돌아가는 기능이 있습니다.

이러한 안정기는 일반적으로 기준 전압 소스, 차동 증폭기, 보호 시스템 및 복합 트랜지스터의 제어 요소를 포함합니다. 보호 시스템에는 부하 전류 제한기와 조절 요소에 병렬로 연결된 제너 다이오드가 있는 회로가 포함됩니다. 이 회로는 부하 특성의 하강 부분을 형성합니다. 부하 전류 제한기는 트랜지스터의 베이스와 이미 터 사이에 연결된 전류 측정 저항에 내장되어 조절 요소의 이미 터 접합을 션트합니다.

이러한 안정 장치의 단점은 장치의 정상적인 작동에 필요한 입력 전압과 출력 전압 간의 상당한 차이입니다. 차동 증폭기의 콜렉터 회로에 있는 전류원과 조정 요소의 복합 트랜지스터의 이미 터 접합부 양단의 전압 강하로 구성되며 약 3V입니다. 이러한 큰 값은 장치의 고효율을 달성하지 못합니다. , 특히 낮은 출력 전압에서. 예를 들어, 유사한 구성에 따라 만들어진 5V 조정기는 약 60%의 효율성을 갖습니다.

차동 증폭기의 콜렉터 회로의 전류 소스에 게르마늄 트랜지스터를 사용하고 제어 요소에 추가 대칭을 갖는 복합 트랜지스터를 사용하면 스태빌라이저 양단의 전압 강하를 1 ~ 1,5V로 줄일 수 있습니다.

스태빌라이저의 효율성을 더욱 높이면 "저손실 전압" 방식에 따라 구성할 수 있습니다. 복합 제어 트랜지스터는 부하에 대해 공통 이미 터가있는 회로에 따라 여기에 연결되어야하므로 차동 증폭기의 반전 출력이 제어 요소를 제어하는 데 사용됩니다. 이 경우 차동 증폭기의 이 출력에서 나오는 콜렉터 전류가 조정 요소의 복합 트랜지스터의 기본 전류 역할을 하기 때문에 전류원이 필요하지 않습니다. 스태빌라이저의 정상 작동에 충분한 입력 전압과 출력 전압의 최소 차이는 전류 측정 저항의 전압 강하와 출력 트랜지스터의 포화 전압을 더한 값과 같으며 1V를 초과하지 않습니다.

스태빌라이저의 손실 전압을 추가로 줄이는 방법은 전류 측정 저항의 전압 강하를 줄이는 것입니다. 이 가능성은 스태빌라이저에서 구현되며 그 구성은 그림 1에 나와 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

보호 장치의 저항 R2는 전계 효과 트랜지스터 VT2에서 만들어진 전류 소스 회로에 포함됩니다. 스태빌라이저의 최대 출력 전류 Imax는 식 Imax ~ (0,6-UR2) / R1에 의해 결정됩니다. 여기서 UR2는 저항 R2 양단의 전압 강하입니다.

저항 R3을 선택하면 저항 R2를 통과하는 전류가 1mA로 설정됩니다. 따라서 저항 R1 양단의 최대 전압 강하는 약 0,2V입니다.

안정제의 주요 기술적 특성:

안정화 계수......500
출력 임피던스, 옴.......0,5
최대 부하 전류, mA.......100
입력 전압, V.......9,3...15
출력 전압, V ...... 9
리플 억제 계수, dB.......55
9,3V의 입력 전압에서 효율,%.......93

출력 전압의 온도 계수, %/° С ~ -0,35 다양한 입력 전압 값에서 스태빌라이저의 부하 특성 유형이 그림 2에 나와 있습니다.

보호 시스템을 갖춘 경제 안정제
Pic.2

안정화 전압이 더 높은 VD2 제너 다이오드를 사용하여 입력 전압 변경에 대한 제한을 위쪽으로 확장할 수 있습니다. 그러나 이 경우 부하 특성이 다소 변경됩니다.

안정제는 특정 다양성을 가지고 있습니다. 출력 전압은 Uo6p + (6 ... 2) V에서 사용 된 트랜지스터의 최대 허용 전압 Uke (Uobr - 기준 전압) 범위에서 저항 R3을 선택하여 변경할 수 있습니다. 이 2 ... 3V는 트랜지스터 VT2에 수집된 전류원의 작동에 필요합니다. 필요한 부하 특성 형식은 VD2 및 R7 요소를 선택하여 얻을 수 있습니다. 최대 부하 전류는 저항 R1을 선택하여 설정합니다. 변경하지 않고 스태빌라이저는 최대 1A의 부하 전류에서 작동할 수 있습니다. 더 높은 전류에서 복합 조절 트랜지스터는 더 이상 두 배가 아니라 세 배여야 합니다. 훨씬 더 강력한 트랜지스터를 추가해야 합니다.

스태빌라이저는 전압에 적합한 적절한 구조의 다른 저전력 실리콘 트랜지스터를 사용할 수도 있습니다. KT814A 트랜지스터는 해당 전력 손실을 위해 설계된 또 다른 pnn 구조로 대체될 수도 있습니다. 포화 전압이 낮은 트랜지스터를 사용하십시오.

설명된 스태빌라이저는 출력 전압의 안정성에 대한 요구 사항이 적당하고 주요 요인이 높은 효율과 부하의 과부하 및 단락에 대한 보호 기능이 있는 장치에서 사용하도록 권장할 수 있습니다. 과부하가 제거됩니다.

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