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Berechnung des Stabilisators

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Berechnung des Stabilisators

Um eine konstantere Spannung an der Last zu erhalten, wenn sich der verbrauchte Strom ändert, wird ein Stabilisator an den Gleichrichterausgang angeschlossen, der gemäß der in Abb. 1. In einem solchen Gerät arbeiten eine Zenerdiode V5 und ein Regeltransistor V6. Die Berechnung ermöglicht es Ihnen, alle Elemente des Stabilisators basierend auf der angegebenen Ausgangsspannung U auszuwählen_н und maximaler Laststrom I_н. Diese beiden Parameter sollten jedoch die Parameter des bereits berechneten Gleichrichters nicht überschreiten. Und wenn diese Bedingung verletzt wird, wird zuerst der Stabilisator berechnet und dann der Gleichrichter und der Leistungstransformator.

Die Berechnung des Stabilisators erfolgt in folgender Reihenfolge:

1. Ermitteln Sie die für den Betrieb des Stabilisators erforderliche Eingangsspannung (U_Ausgabe) für eine gegebene Ausgabe (U_н):

U_Ausgabe = U._н + 3,

Hier wird die Zahl 3, die die minimale Spannung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors charakterisiert, aufgrund der Verwendung von sowohl Silizium- als auch Germanium-Transistoren genommen. Wenn der Stabilisator an einen vorgefertigten oder bereits berechneten Gleichrichter angeschlossen wird, muss in weiteren Berechnungen der tatsächliche Wert der gleichgerichteten Spannung U verwendet werden_Ausgabe.

2. Berechnen Sie die maximale Verlustleistung des Transistors:

Р_max = 1,3 (U_Ausgabe - U_н) In_н,

3. Wählen Sie einen Regeltransistor aus. Seine maximal zulässige Verlustleistung muss größer sein als der Wert von P_max, die maximal zulässige Spannung zwischen Emitter und Kollektor ist größer als U_Ausgabe, und der maximal zulässige Kollektorstrom ist größer als I_н.

4. Ermitteln Sie den maximalen Basisstrom des Regeltransistors:

I_b.max = Ich_н / h_{21E min},

wo: h_21Emin - der minimale Stromübertragungskoeffizient des ausgewählten (laut Nachschlagewerk) Transistors ..

5. Wählen Sie eine geeignete Zenerdiode aus. Seine Stabilisierungsspannung muss gleich der Ausgangsspannung des Stabilisators sein, und der Wert des maximalen Stabilisierungsstroms muss den maximalen Basisstrom I überschreiten_{b max}.

6. Berechnen Sie den Widerstandswert des Widerstands R1:

R1 = (U_Ausgabe - U_Artikel) / (ICH_{b max} + I_{st min}),

Hier ist R1 der Widerstandswert des Widerstands R1, Ohm;
U_Artikel - Stabilisierungsspannung der Zenerdiode, V;
I_b.max - berechneter Wert des maximalen Stroms der Basis des Transistors, mA;
I_St.min - der im Nachschlagewerk angegebene minimale Stabilisierungsstrom für diese Zenerdiode (normalerweise 3 ... 5 mA). .

7. Bestimmen Sie die Verlustleistung des Widerstands R1:

P_R1 = (u_Ausgabe - U_Artikel)² / R1,

Es kann vorkommen, dass eine Zenerdiode mit geringer Leistung nicht für den maximalen Stabilisierungsstrom geeignet ist und Sie eine Zenerdiode mit viel höherer Leistung wählen müssen - dies geschieht bei hoher Stromaufnahme und Verwendung eines Transistors mit einem kleinen Koeffizienten h_21E. In diesem Fall ist es ratsam, einen zusätzlichen Niederleistungstransistor V7 in den Stabilisator einzuführen (Abb. 2), der den maximalen Laststrom für die Zenerdiode (und damit den Stabilisierungsstrom) um etwa h reduziert_21E Zeiten und wenden Sie jeweils eine Zenerdiode mit niedriger Leistung an.

In den hier vorgestellten Berechnungen gibt es keine Korrektur für die Änderung der Netzspannung, und einige andere Verfeinerungen werden weggelassen, die die Berechnungen erschweren. Es ist einfacher, den zusammengebauten Stabilisator in Aktion zu testen, indem Sie seine Eingangsspannung (oder das Netz) um + -10% ändern und den Widerstand R1 für die größte Stabilität der Ausgangsspannung bei maximalem Laststrom genauer auswählen.

Veröffentlichung: radioman.ru

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