Upload
others
View
31
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Stabilizatoare de tensiune continuă
Un stabilizator de tensiune este un circuit electronic care
păstrează (aproape) constantă tensiunea de ieșire la
variaţia între anumite limite a tensiunii de intrare, curentului
de ieşire, temperaturii, etc.
VO = vI – vstabilizator
Tipuri de stabilizatoare
• Stabilizatoare parametrice (cu DZ, fara dispozitive active)
• Stabilizatoare liniare (cu dispozitive active) – tranzistoarele ce
regleaza tensiunea de iesire la valoarea prestabilita lucreaza in
regim liniar (in conductie permanenta), reactie negative
• Stabilizatoare in comutare (cu dispozitive active) tranzistoarele
principale ce regleaza tensiunea de iesire la valoarea prestabilita
lucreaza in comutare, in general la o frecventa ≥ 20KHz, reactie
negativa
Dioda Zener
Z
Z
Z
Z
Z
I
i
V
v
F
Z
zZ
r
rF
Factorul relativ de stabilizare al DZ
Stabilizator parametric de tensiune
max
maxmax
Z
dZ
V
PI
Domeniul de stabilizare al DZ
maxmin ZZZ III
Pentru DZ in
catalog se gasesc
ZZd IVP @,max
Se poate utiliza
Z
dZ
V
PI max
max
Pentru a mentine DZ in
regiunea de stabilizare
Extras din foaia de catalog
Stabilizator parametric de tensiune - circuit
• Trebuie dimensionată R
ZO VV
maxmin
minmax
OZ
ZI
II
VvR
minmax
maxmin
OZ
ZI
II
VvR
min
max
L
ZO
R
VI
max
min
L
ZO
R
VI
R (Rmin; Rmax)
Stabilizator parametric de tensiune. Dimensionare
min
min
maxmax O
ZIZ I
R
Vvi
Cazul cel mai defavorabil in care
apare valoarea maxima a iZ:
Date de proiectare
),(,),,( maxminmaxmin LLLOIII RRRVvvv
OZI
ORZ IR
VvIii
Problemă
?
mA][]50;25[
V5,7V,5,012
R
I
Vv
O
OI
iZ =? pentru vI =12V, IO =40mA
REFO VV
Stabilizator de tensiune cu AO
Neajunsul stabilizatorului parametric. Soluții
Neajuns:
IO afecteaza direct iZ
• Repetor de tensiune intre DZ si sarcina:
Repetor de
tensiune cu AOIO vv
Solutie ?
ORz Iii
Domeniu limitat de variatie al IO
pentru a mentine DZ in regiunea de
stabilizare
Repetor de tensiune cu
TB, CC
BEREFO vVV
Repetor cu TBStabilizator ?
Stabilizator de tensiune
?OV
Stabilizator de tensiune cu TB
T – tranzistor
regulator serie
BEREFO VVV
O
ZBZR
Iiiii
Performantele de stabilizare sunt degradate de prezenta VBE
in expresia VO
OZZBOO VViIIV
Mecanismul de stabilizare al VO:
Mecanism de RN
Stabilizatoare liniare
Stabilizator de tensiune cu AO
REFO VV
Se asigura o mai
buna stabilizare
daca R se
inlocuieste cu o
sursa de curent
Cum arata schema completa?
Stabilizator de tensiune cu AO
REFO VV
VREFv+
v-
VO
RL vv
Stabilizator de tensiune cu AO - cont.
REFO VV
REFO VR
RV
1
21VO=?
VO=?
REFO VV
REFO VRR
RV
21
2
Se considera VREF impusă
Stabilizator de tensiune cu AO - cont.
VO=?
VO reglabil, VO > VREF
REFO VRP
RV
1
2min 1
REFO VR
PRV
1
2max 1
Cum arată schema stabilizatorului cu VO reglabil, VO < VREF ?
Cum arată schema stabilizatorului cu VO reglabil,
VOmin < VREF și VOmax > VREF ?
Stabilizator de tensiune cu AO - cont.
Extinderea domeniului de curent
max,max AOOO II
mA20max, AOOI
La AO, uzual:
? Curent mai mare in sarcină
Soluții:
• AO de putere; ex. TDA2030, până la 3,5A
• amplificator de curent între AO și sarcină
AOOO II ,
T – element
regulator serie, ERS
Protectie la supracurent
0LR OI Se impune limitarea curentului
prin tranzistor:• monitorizam IO
• când IO depășește valoarea prestabilită, acționează circuitul de limitare
0;)(;V6,0 PPOP IbTIR
0;)(;V6,0 PFPOP IaTIR
maxOO II
P
R
OR
VI Pmax
P
OR
IV6,0
max
OBPPOOL IIIRIIR ,,,,, OV
La
când TP
intră în
conducţie
Caracteristicade ieşire
P
AOO
PP
AOO
P
OscOR
IRR
IR
IIV6,0V6,0V6,01V6,0
max,max,
Exemplificare ?I?,II,,R OmaxOmaxAO,OP scmA,20Ω50
• stabilizare de tensiune
L
OOOO
R
VIVv ,
• punctul de cot
P
OOOOR
IIVvV6.0
, max
• limitare de
curentP
POOLOOOOR
IIIRIvVvV6.0
,, max
• scurt circuit la iesire ,0Ov
Valori maxime ale marimilor electrice pentru T
maxmin ; III VVv
• curentul maxim prin tranzistor:
CECdT VIP
• tensiunea maxima colector emitor
VCEmax apare in regim de scurtcircuit la iesire
• puterea maxima disipata pe tranzistor
maxmaxmaxmax 6,0 IIRICE VVVVVVP
ORICE VVVVP
maxOI
maxmax ICE VV
apare in regim de scurtcircuit la iesiremaxmaxmax IOdT VIP
Alegerea tranzistorului regulator serie
Tranzitorul se alege astfel incat:
In foaia de catalog a tranzistoarelor se dau valorile maxime admise
pentru• curentul de colector
• tensiunea colector emitor
• puterea disipata totdP0CEV
maxCI
2
maxtot
max0
maxmax
dTd
CECE
OC
P0,4P
VV
II
Atentie la puterea disipata. Valoarea precizata in
catalog se refera la putere disipata cand
tranzistorul este montat pe un radiator plan de
dimensiune infinita. In practica puterea maxima se
considera Pdmax ≈ 0,4Pdtot (radiator de dimensiuni
acceptabile)
Referință de tensiune
V92,69,5
67,211
1
2
ZREF V
R
RV
mA5,7374
3,69
3
R
VVI ZREF
Z
2.7k1.5
Problema
mijlocla cursorul ii)
truluipotentiome al sus de capatul la cursorul i)
dconsideran iesire lait scurtcircu,14 ;500pentru de disipata maxima Puterea
mijlocla cursorul dconsideran
?Domeniul
? Zener diodaprin Curentul
1 LL
OO
O
RRT
iv
V
12
Care este caracteristica de iesire a stabilizatorului in fiecare din cazurile i) si ii)?