Стабилизаторы напряжения последовательного действия.

R3-для однозначности включения .

Входное напряжение ОУ равно разности между напряжением на стабилитроне и входным напряжением , поделенным резисторами R1 и R2 .

Это напряжение усиливается ОУ и воздействует на проходной транзистор , так чтобы скомпенсировать любые изменения выходного напряжения , возникающие под воздействием изменения нагрузки .

Если например Uвых снизится , из-за увеличения тока нагрузки , либо из-за уменьшения Uвх , то при этом упадет напряжение на инвертирующем входе ОУ .

Напряжение на неинвертирующем входе , остаётся прежним , следовательно разность напряжений или входного напряжения ОУ возрастает и , следовательно , возрастает выходное напряжение ОУ , до тех пор пока не восстановится исходное равенство :

Это и есть ООС.

Недостатки : 1.Низкий КПД .

2. Низкий диапазон регулировки .

Пример расчета :

1. Выберем стабилитрон КС156 (желательно выбирать стабилитрон с Uст=5-8 В , поскольку у этих стабилитронов минимальный температурный дрейф):

Выбираем ток стабилитрона КС156 (справочные данные )

при минимальном температурном коэффициенте , т. е. тот , который задан при изменении температурного коэффициента.

3. Ток протекающий через R1 и R2 должен быть намного больше , чем входной ток ОУ и с другой стороны эти резисторы должны быть достаточно малыми , чтобы не создавать значительного напряжения шума .

Так если мы возьмём ОУ : К140УД7

задаваясь , током через резисторы :

4. Резистор R3 должен обеспечить необходимый базовый ток для VT2 при минимальном входном напряжении :

Зададимся значением выходного тока ОУ .

(для К140УД7 А )

5. Проверим max выходной ток ОУ :

(для К140УД7 это нормально )

Схема ограничения тока с неизменным уровнем .(токоограничение)

Uвых не будет падать до тех пор пока ток нагрузки не создаст падение напряжений на Rогр , достаточное для включения VTогр . 0.3-0.4 B- порог напряжения , до которого VTогр еще заперт , т.е. в идеальном случаи VTогр нет , и схема работает , как предыдущая . Но как только Iвых превышает значение при котором включается VTогр

в нагрузку через коллектор-эмиттер VTогр начинает протекать ток , отбираемый от базы VT1 . Так VT1 запирается и на нагрузке падает напряжение (при неизменном токе!!!)

Выходная характеристика данного стабилизатора имеет вид :

При применении данного способа защиты проходной транзистор в худшем случае должен рассеивать мощность :

против , без нагрузки :

Схема ограничения тока с изменяемым уровнем .(с огибающей характеристикой)(семейство стабилизаторов 78XX и 79XX)

В данном случае база VTогр подключена к делителю , состоящего из Ra и Rв , эмиттер по прежнему подключен к Rогр .

Выходная характеристика данного стабилизатора имеет вид :

Ra , Rв - снижают максимальный ток , рассеиваемую на транзисторе VT1 в режиме большого тока или в режиме короткого замыкания , до значения меньшего , чем Iнmax .

В данном случае Uбэогр =URогр +URa

Сопротивление Ra<Rб , значит URa<URб

При нормальной работе , следует URa+ URогр<Uвкл vt

По мере возрастания выходного тока значение Iпор , когда начинает включатся VTогр , Uвых начинает падать , при этом ток через Ra и Rб (ток нагрузки ) начинает расти и падение напряжения на Rа помогает удерживать транзистор во включенном состоянии .Uбэогр =URогр +URa , значит , для того , чтобы удержать VTогр во включенном состоянии требуется через Rогр пропустить меньший ток , а следовательно по мере возрастания URa , падает URогр , т.е. веса перераспределяются .

При коротком замыкании устанавливается ток обычно 20% от Iнmax .