Стабилизатор напряжения на транзисторах с защитой от перегрузок по току и кз нагрузки

Резонансный преобразователь.

У ключевых стабилезаторов масса достоинств, но существуют и недостатки:

- повышенный уровень помех и пульсаций;
- силовой транзистор работает в очень тяжёлом состоянии (большие рассеиваемые мощности).

В резонансном преобразователе для осуществления незатухающих колебаний энергия добавляется порциями (), а гармонический характер колебания обеспечивает резонансные свойства контура. Т.к. в колебательном контуре дежду током и напряжением существует сдвиг фаз (φ=π – идеально, реальный φ≠ π), то подкачку энергии в него целесообразно осуществлять либо при нуле напряжений.

А) однополупериодная ПНТ
Б) двухполупериодная ПНТ
В) однополупериодная ПНН
Г) двухполупериодная ПНН

А)

Б)

В)

Г)

Достоинства:

1. существенно меньший уровень радиопомех и шумов;

2. не такие жёсткие требования к ключевому транзистору и облегчённый режим его работы, т.к. подкачка энергии осуществляется либо при нуле токов, либо при нуле напряжений, другой же параметр (напряжение или ток) также не очень велик за счт того, что φ→π.

3. более умеренные требования к частотным свойствам выпрямителей

Недостатки:

1.относительная сложность схемы;

2.трудности в регулировке и стабилизации напряжения, особенно при изменяющейся нагрузке.

R3, VT3 служат для защиты от кз и при нормальном функционировании схемы на работу не влияют.

Регулирующим транзистором является VT2, который сравнивает выходное напряжение на подвижном контакте R5 и стабилитрона VD1. Если открывается и призакрывается таким образом, чтобы это неравенство стало равенством. Если Uвых по какой-либо причине возрасло, также увеличивается, VT2 приоткрывается, ток коллектора его увеличивается, а значит, и увеличивается. При этом уменьшаются (), уменьшая тем самым Uвых. Если ток нагрузки превысит некоторое установленное значение и, VT3 приоткроется, что создаст дополнительный путь тока мимо базы VT1, а значит, ограничит

Стабилизатор положительного напряжения (схема 723).

DA, VT2, VT3 – последовательный компенсационный стабилизатор напряжения
Введение R7 позволяет сделать наклон ВАХ отрицательным.

В нормальном режиме работы (Iн<2А) напряжение на выходе равно 15В, на выходе VT3<17B, Uб2<15.5B за счёт R2, R3, R7; VT2 заперт и на работу схемы не влияет. При Iн>2А схема лавинообразно запирается, напряжение выхода становится равным нулю, напряжение выхода VT3 становится равным 0,6В и приблизительно равным Uб2, а значит, Чтобы вернуть схему в исходное состояние необходимо уменьшить Iн до значения 0,6А. Если по какой-либо причине VT3 выйдет из строя, то на выход выйдет не 15В, а 25В, следовательно, необходимо защищать нагрузку.

При условии равенства напряжения выхода и входа мы можем повредить нагрузку. С целью защиты нагрузки используются VD1 (КС516 - стабилитрон на 16В), VD2.

До Uвых≤16B схема защиты не работает. При Uвых>16В VD1 отпирается и отпирает VD2, который рассчитан на большие импульсные перегрузки (в 10-20 раз большие), что вызывает перегорание F – предохранителя.