1. Коэффициент стабилизации

k -

Д2 Д1

1 + !Ар з -+1Л дгг

(5-52)

определяется по формуле (5-36).

2. Внутреннее сопротивление стабилизатора Гн определяется по формуле (5-55).

3. Коэффициент сглаживания пульсации

7ст = -

(5-63)

Выходные параметры для схемы на рис. 5-6 1. Коэффициент стабилизации

I Аг/д2> i/<,

(5-64)

где йу - произведение коэффициентов усиления микросхемы К1УТ221 (ky) и усилителя на биполярном транзисторе Гу (Йу2).

2. Внутреннее сопротивление

Ru + Re + ro

(5-65)

В табл. 5-1 приводятся ориентировочные значения [Л и /г э транзисторов, необходимые для расчета параметров стабилизаторов.

Таблица 5-1

5-5. ПРИМЕР РАСЧЕТА ТРАНЗИСТОРНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ РЭ

1. Исходные данные

Номинальное напряжение питающей сети (/с =220 В; частота напряжения питающей сети /с = 50 Гц; пределы изменения напряжения сети ао = 0,1 и 6о = 0,15; номинальное выходное напряжение Ua=27 В; пределы регулировки выходного напряжения Unmax = = 30 В и f/a min = 24 В; пределы изменения тока нагрузки /нта1 = 0,6 Л и /нтгп = 0; максимальная окружающая температура toKpmax-+ЪО°С и минимальнзя окр min=-10°С; КОЭффи-

циент стабилизации Аст^400; внутреннее сопротивление Гн0,1 Ом; амплитуда пульсации на выходе стабилизатора С/и^ 2 мВ; температурный коэффициент напряжения Yh<±3 мВ,/°С

2. Выбор схемы

Интегральный стабилизатор К142ЕНЗ и схема на рис. 5-3 с К142ЕН2Б не обеспечивают получение всех заданных выходных параметров. Поэтому выбираем схему стабилизатора на рис. 5-5 с коллекторной нагрузкой усилителя ТуТД. В регулирующем элементе Тр применим кремниевые транзисторы, соединенные по схеме на рис. 5-9,а.

В качестве источника опорного напряжения Д1 применим стабилитрон типа Д818Л, ТКН которого положительный и из всех имеющихся стабилитронов наиболее близок по абсолютному значению к ТКН Yy усилительного транзистора Ту (см. рис. 5-5). Определим и сравним его с заданным в исходных данных:

Тн. = (Тд1 шп Vuvmax)IKmln = (+.1.8 - 2,5)/0,3 = 2,33 мВ/°С;

Vh2 = (Тд1 так + Yj 7 - )/W = {+ 2.2 - 1,9)/0,47 = + 0,64 мВ/С.

YH1 соответствует унтах = -2,33 мВ/°С<±3 мВ/°С, где

iMnax = i/д, rnajmin = 11.25/24 = 0,47;

Kmln = Д1 mJmax = 9/30 = 0,3. В качестве Дз применим два последовательно включенных кремниевых диода Д223, динамическое сопротивление каждого из них при токе 10 мА составляет 4 Ом. Относительно больщое напряжение С/о и малое динамическое сопротивление Дз позволяют отказаться от применения ТД.{Т\, J?4) и использовать резистор /?з в качестве сопротивления, ограничивающего ток диода Дз. При максимальном значении тока нагрузки 0,6 Л и возможном сбросе его до нуля, напряжении f/н = 27 В и коэффициенте пульсации по 3-н5% f/н целесообразно применение однофазной мостовой схемы, работающей на емкостную нагрузку.

3. Расчет стабилизатора

На основании выщесказанного для расчета принимаем схему на рис. 5-13.

Когда в качестве коллекторной нагрузки усилителя Ть используется токостабилизирующий двухполюсник ГД, то даже при двух

последовательно включенных диодах Дь Дг минимальное напряжение на Гг при трех кремниевых составных транзисторах Гг, Тз, Ti будет не меньше 4 В. Принимаем минимальное коллекторное напряжение транзистора Гг t/j32 min = 5 В. Задаемся амплитудой

пульсации на входе стабилизатора Уо =3% iH moi = 0,03-30= = 0,9 В.

Принимаем = 1 В. Определяем минимальное напряжение на входе стабилизатора:

Ушп = и^ах + f/кЭ 2 min+o~ = 30 -f 5 -f 1 = 36 В.

Минимальное потребление тока стабилизатором /о min при Uo min, Ub min и /н min слзгается ИЗ ТОКОВ, которыми мы задаемся, через выходной делитель Яв, iRi, Rs - 15 мА, резистор 5-10 мА, резистор Ri-12 мА, резистор R2 - 2 мА, резисторы Rs и Ri ориентировочно по 5 мА. Полагаем, что транзисторы Гг и Гз кремниевые, для которых )вотах~

/о mtn=/m min+lRi + RS min+Ini min + lR5 тгп+/д =

=il2-)-2-b5-t-5-t-10-1-15=49 мА. Принимаем /omin = 50 мА.

Максимальное потребление тока от выпрямителя /о max при

Uc min, Inmax И Un min ОПредеЛИМ ПО форМуЛе

/о max = Iamax + h min =0,6-)-0,05 = 0,65 А. hmax при Ucmax, 1ш max И Ua max буДеТ НеЗНаЧИТеЛЬИО ОТЛИ-

чаться от /о max. Его точное значение мы сможем получить в конце расчета. Производим выбор схемы и расчет выпрямителя по следующим данным: f/o тгп, 1отах, Уо(пример приведви в гл. 4).

Интересующие нас данные, полученные из расчета выпрямителя, следующие:

[/0 = 44 В; (/отах = 50 В; £отах = 58 в.

Тр 7>

U-Л

5 IS

+ -о

1+ и„

ОбА^ TpaHJHCTopHoro стабилизатора напряжения 27 В,