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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Stabilisateur économique avec système de protection. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Parasurtenseurs Les stabilisateurs de tension avec une caractéristique décroissante du système de protection ont la capacité de revenir automatiquement au mode de stabilisation de tension après avoir éliminé la cause de la surcharge ; relativement peu de puissance est dissipée sur l'élément de commande en mode de fermeture de charge. Un tel stabilisateur contient généralement une source de tension de référence, un amplificateur différentiel, un système de protection et un élément de régulation sur un transistor composite. Le système de protection comprend un dispositif de limitation de courant de charge et un circuit avec une diode Zener connectée en parallèle avec l'élément de commande. Ce circuit constitue la section descendante de la caractéristique de charge. Le limiteur de courant de charge est construit sur une résistance de mesure de courant connectée entre la base et l'émetteur du transistor, qui shunte les jonctions émetteurs de l'élément de commande. L'inconvénient de ces stabilisateurs est la différence significative entre les tensions d'entrée et de sortie, nécessaire au fonctionnement normal de l'appareil. Il s'agit de la chute de tension aux bornes de la source de courant dans le circuit collecteur de l'amplificateur différentiel et des jonctions d'émetteur du transistor composite de l'élément de commande et est d'environ 3 V. Une valeur aussi élevée ne permet pas d'atteindre un rendement élevé du dispositif, surtout à faible tension de sortie. Par exemple, un stabilisateur de 5 volts réalisé selon un circuit similaire aura un rendement d'environ 60 %. La chute de tension aux bornes du stabilisateur peut être réduite à 1... 1,5 V si un transistor au germanium est utilisé dans la source de courant dans le circuit collecteur de l'amplificateur différentiel et qu'un transistor composite avec une symétrie supplémentaire est utilisé dans l'élément de commande. L'efficacité du stabilisateur peut être encore augmentée par sa construction selon le circuit « faible perte de tension ». Le transistor de régulation composite doit être connecté ici dans un circuit avec un émetteur commun par rapport à la charge, donc pour contrôler l'élément de régulation, la sortie inverseuse de l'amplificateur différentiel est utilisée. Dans ce cas, il n'y a pas besoin de source de courant, puisque le courant de collecteur issu de cette sortie de l'amplificateur différentiel sert directement de courant de base au transistor composite de l'élément de commande. La différence minimale entre les tensions d'entrée et de sortie, suffisante pour le fonctionnement normal du stabilisateur, est égale à la chute de tension aux bornes de la résistance de mesure de courant plus la tension de saturation du transistor de sortie et ne dépasse pas 1 V. Il n'existe qu'une seule façon de réduire davantage les pertes de tension sur le stabilisateur : en réduisant la chute de tension aux bornes de la résistance de mesure de courant. Cette fonctionnalité est implémentée dans un stabilisateur dont le schéma est illustré à la Fig. 1.
La résistance R2 du dispositif de protection est connectée au circuit source de courant, réalisé sur le transistor à effet de champ VT2. Le courant de sortie maximum Imax du stabilisateur est déterminé par l'expression Imax ~ (0,6-UR2)/R1, où UR2 est la chute de tension aux bornes de la résistance R2. En sélectionnant la résistance R3, le courant traversant la résistance R2 est réglé à 1 mA. Ainsi, la chute de tension maximale aux bornes de la résistance R1 est d'environ 0,2 V. Les principales caractéristiques techniques du stabilisateur :
Coefficient de température de la tension de sortie, %/° C ~ -0,35 Le type de caractéristique de charge du stabilisateur à différentes valeurs de la tension d'entrée est illustré à la Fig.
Les limites de modification de la tension d'entrée peuvent être étendues vers le haut en utilisant une diode Zener VD2 avec une tension de stabilisation plus élevée. Dans ce cas, cependant, les caractéristiques de charge changeront quelque peu. Le stabilisateur a une certaine polyvalence. La tension de sortie peut être modifiée en sélectionnant la résistance R6 dans la plage allant de Uo6p+(2…3) V à la tension maximale admissible Uke des transistors utilisés (Urev - tension de référence). Ces 2...3 V sont nécessaires au fonctionnement de la source de courant collectée sur le transistor VT2. La forme requise de la caractéristique de charge est obtenue en sélectionnant les éléments VD2 et R7. Le courant de charge maximum est défini en sélectionnant la résistance R1. Sans aucun changement, le stabilisateur peut fonctionner avec un courant de charge allant jusqu'à 1 A. Avec un courant encore plus élevé, le transistor de commande composite ne devrait plus être double, mais triple - vous devrez ajouter un transistor encore plus puissant. Le stabilisateur peut également utiliser d'autres transistors au silicium de faible puissance de structure appropriée et adaptés à la tension. Le transistor KT814A peut également être remplacé par un autre, une structure pnn, conçu pour une dissipation de puissance appropriée. Des transistors à faible tension de saturation doivent être utilisés. Le stabilisateur décrit peut être recommandé pour une utilisation dans des appareils où les exigences de stabilité de la tension de sortie sont modérées et où les principaux facteurs sont un rendement élevé et la présence d'une protection contre les surcharges et les courts-circuits dans la charge avec retour automatique en mode de fonctionnement après élimination de la surcharge. .
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