8-2. РЕГУЛИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА

В стабилизаторах без обратной связи по току нагрузки (отсутствуют Rj, Rs, Т2 в схеме на рис. 8-2) напряжение к;эр2 регулирующего транзистора Гз при изменении

Uc и любом значении /н практически неизменно. Регулирующим элементом РЭ2 является транзистор Гз, и

кэр2~КЭЗ

Минимальное значение установившегося напряжения кэр2 mm ДОЛЖНО удовлетворять условию

КЭ р2 min - кэр2 + U,. (8-1)

Если к стабилизатору не предъявляются требования по динамике, то минимальное напряжение должно удовлетворять условию

В формулах (8-1) и (8-2) i/jj-gpg. - минимальное напряжение регулирующего транзистора, определяемое по его выходной характеристике при максимальном токе нагрузки; At/o - отклонение (спад) выходного напряжения регулятора Pi при набросе нагрузки.

Максимальное значение напряжения к:эр2 таж

реходном режиме (при сбросе тока нагрузки) определяется по формуле

кэр2... = кэр2+.Д^ .. (8-3)

где Af/ o -отклонение (выброс) напряжения на выходе регулятора Pi при скачкообразном изменении тока от номинального (/н=/н7паж) ДО минимального (/ншгп) зна-чений.

Максимальный ток через регулирующий транзистор

{1кр2 max) МОЖНО ПрИНЯТЬ рЗВНЫМ:

р2 таж max- (8-4)

Максимальная мощность рассеяния на регулирующем элементе РЭ2 {Ркргтах) при максимальном токе нагрузки будет:

ра max КЭргкрЗ max- (8-5)

в стабилизаторах с обратной связью но току нагрузки напряжения и мощности на регулирующем транзисторе Гр2 определяются при следующих условиях:

минимальное значение установившегося напряжения должно соответствовать неравенству (8-1) при минимальном токе нагрузки и неравенству (8-2) при максимальном токе нагрузки;

максимальное (пиковое) значение напряжения к:эр2таж

имеет место при сбросе нагрузки и определяется по формуле (8-3) с учетом неравенства (8-2);

максимальная (пиковая) мощность рассеяния на регулирующем транзисторе Ркр2тах получается в переходном режиме в момент наброса нагрузки и определяется по формуле (8-5) с учетом выражений (8-1) и (8-4);

максимальная мощность рассеяния на регулирующем транзисторе в установившемся режиме определяется характером зависимости напряжения t/gpa нагрузки.

При линейной зависимости tk9p2=f(н). наиболее часто встречающейся в практике, максимальная мощность рассеяния на РЭ2

р i.KЭrв max+lamln ,5, ,

где

+ -- кЭр2 max ~~КЭр2 min /а 7\

tg <Х =-J-=-. (б-/ }

втах amln

Расчет узла УРН (для схемы на рис. 8-2) производится следующим образом.

Задаются минимальным значением тока делителя Ri,

Rs, Rs (/дтпгп) из условия

/д.. = 35/ ,. (8-8)

где /gj - максимальный ток базы усилительного транзистора Т,.

Сопротивление верхнего плеча делителя (Ri) определяется из неравенства

г, кэ р2 таж + ;?8 max

лт1п

(8-9)

i V (8-13)

КЭ pi max J

Сопротивления резисторов (5 и Re) нижнего плеча делителя рассчитываются по формуле

Rs = R,< ( ° + . (8.10)

Задаются максимальным напряжением Unzmax на датчике тока нагрузки Rs из условия

URSrnax=0,5l,5B. (8-11)

Определяют сопротивление резистора Rs:

Rs=URSmaxllKv2max- (8-12)

Определяют максимальное значение тока коллектора транзистора Tz.

г (t/cT9 + UcTu)max (i K9p2m

= V

Находят сопротивление резистора 7:

а. = -5. (8-14)

К2 таж

Расчет регулирующих элементов РЭ\ (дроссельного, тиристорного, транзисторного) может производиться по материалам, изложенным в гл. 5-9.

8-3. двухконтурные стабилизаторы параллельного типа

В низковольтных (5-27 В) источниках питания при больших токах нагрузки (10-50 А) применение схем с одним транзисторным регулятором последовательного типа ограничивается из-за малого к. п. д.

Для получения низких выходных напряжений часто используют стабилизаторы с одним регулятором: дроссельным, тиристорным или транзисторным на стороне переменного тока. Существенными недостатками этих стабилизаторов являются необходимость применения громоздких LC-фильтров для получения малых пульсаций на нагрузке и большое динамическое внутреннее сопротивление.

Для уменьшения динамической нестабильности выходного напряжения дроссельного или тиристорного стабилизаторов может быть использована схема подавления кратковременных выбросов и спадов выходного напряжения [24]. 172