8/18/2019 Stab i Liza Tori
1/21
Analogna integrisana elektronikaStabilizatori napona
Prof. dr. Aljo Muǰcić
maj 2011
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
1 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
2/21
Stabilizatori napona
Konstantan jednosmjerni napon!Vrste stabilizatora
LinearniStabilizatori koji rade u prekidačkom režimu
Realizacija: integrisana kola
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
2 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
3/21
Linearni stabilizatori napona
Koriste tranzistore za kontrolu vrijednosti struje koja napaja potrošačUlaz: Napon poslije ispravljača koji je ltriran jednim kondenzatoromVrste lineanrih stabilizatora napona:
serijskiparalelni
Analiza povratne veze za stabilizaciju
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
3 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
4/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Blok šema serijskog naponskog stabilizatora
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
4 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
5/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Realizacija serijskog naponskog stabilizatora sa tranzistorom
U BE = U Z − U i zl (1)U Z je konstantno
R S = u ul ( min ) − U Z I z ( min ) + I B (2)
I B ≈ I P /β R S =
u ul ( min ) − U Z I z ( min ) +
I P β
(3)
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
5 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
6/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Realizacija serijskog naponskog stabilizatora sa operacionim pojačavačem u povratnojvezi
Operacioni pojačavač se može posmatrati kao da je u neinvertujućem spoju
A f = U izl U Z
= 1 + R1R 2
(4)
U izl ≈ U izl = 1 + R1
R 2U Z (5)
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
6 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
7/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Realizacije prekostrujne zaštite
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
7 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
8/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Promjena izlaznog napona pri strujnom preopterećenju
I L ( max ) = U BE 2
R 3≈
0.7R 3
(6)
Koliko tranzistori mogu da izdrže maksimalnu struju?
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
8 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
9/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Realizacije preko strujne zaštite sa smanjenjem struje opterećenja
U BE = U R 3 − U R 4 (7)
Vrijednost U R 4 je konstantna u normalnom režimu radaNapon na bazi Q 2 je negativna i tranzistor je isključenPovećanjem struje raste napon na R3 i počinje voditi tranzistor Q 2Sa smanjenjem izlaznog napona pada napon na V R 4 i potreban je još manjinapon U R 3 za vo enje tranzistora Q 2
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
9 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
10/21
Serijski linearni stabilizator napona
Slika: Promjena izlaznog napona pri strujnom preopterećenju
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u TuzliLaboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije
10 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
11/21
Paralelni linearni stabilizator napona
Slika: Blok šema paralelnog stabilizatora napona
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije11 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
12/21
Paralelni linearni stabilizator napona
Slika: Realizacija paralelnog stabilizatora napona sa bipolarnim tranzistorom
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije12 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
13/21
Impulsno širinski modulator
Slika: Impulsno širinskimodulator
Slika: Talasni oblici signala kod impulsno širinskogmodulatora
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije13 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
14/21
Impulsno širinski modulator
Slika: Jednosmjerni napon pri različitim širinama impulsa
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije14 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
15/21
Serijski stabilizator u prekidačkom režimu
Slika: Pojednostavljena šema serijskog stabilizatora koji radi u prekidačkom režimu
Nestabilizirani ulazni napon je veći od izlaznog naponaL i C čin NF lterDioda D kratko prespaja zavojnicu na masu: akumulisana energija zavojnice
U izl = U ul t uklj T
(8)
t uklj / T se naziva radni ciklus
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije15 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
16/21
Serijski stabilizator u prekidačkom režimu
Slika: Praktična realizacija serijskog stabilizatora koji radi u prekidačkom režimu
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije16 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
17/21
Paralelni stabilizator u prekidačkom režimu
Po zatvaranju prekidača dioda je inverznopolarisanaCR L t uklj Dok je prekidač zatvoran struja kroz L rastei napon na L opada
Po otvaranju prekidača napon na L semijenja i sada ja na diodi napon u ul + U LZa vrijeme otvorenog prekidača dioda D jedirektno polarisana i kondenzator se puni
u izl = u ul T t uklj Slika: Pojednostavljena šema serijskogstabilizatora koji radi u prekidačkom režimu
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije17 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
18/21
Paralelni stabilizator u prekidačkom režimu
Slika: Praktična realizacija paralelnog stabilizatora koji radi u prekidačkom režimu
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije18 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
19/21
Dobijanje negativnih napona sa stabilizatorima u prekidačkomrežimu
Po zatvaranju prekidača ulazni napondirektno dolazi na L. Struja kroz L raste
Po otvaranju prekidača napon na L mijenjapolaritet i negativni napon dolazi na katodudiode i dioda je direktno polarisanaKondenzator se puni a napon na izlazu u izl je negativan
Slika: Pojednostavljena šema stabilizatora
koji radi u prekidačkom režimu za dobijanjenegativnih napona
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije19 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
20/21
Dobijanje negativnih napona sa stabilizatorima u prekidačkomrežimu
Slika: Praktična realizacija stabilizatora koji radi u prekidačkom režimu za dobijanjenegativnih napona
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije20 / 21
8/18/2019 Stab i Liza Tori
21/21
Literatura
T. E. Price,Analog Electronics ,Prentice Hall, 1997.T. Brodić,Analogna integrisana elektronika,Svjetlost, Sarajevo, 1989.
A.S. Sedra, K.C. Smith,Microelectronic Circuits, 4th ed. ,Oxford University Press 1998.
P. R. Gray, P. J. Hurst, S. H. Lewis, R. G. Meyer,Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, ,John Wiley & Sons, 2001.
P.Biljanovíc,Elektronicki sklopovi ,Školska knjiga, Zagreb, 1995.
Fakultet elektrotehnike Univerziteta u Tuzli
Laboratorij za informacijsko-komunikacijske tehnologije21 / 21
Recommended