Stabilisierung hoher Spannungen mittels Niederspannungs-Silizium-Zenerdioden. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Unter Verwendung einer Niederspannungs-Silizium-Zenerdiode als Spannungsreferenz kann eine stabilisierte Hochspannungsversorgung entworfen werden. Die Ausgangsspannung eines solchen Netzteils wird innerhalb von 50-250 V geregelt, während der Stabilisierungskoeffizient 0,5% beträgt. Der Einsatz dieser Schaltung bietet sich beispielsweise dann an, wenn für Operationsverstärker keine positiven und negativen Versorgungsspannungen benötigt werden.

Die Silizium-Zenerdiode D1 bildet die Referenzspannung. Der Zenerdiodenstrom wird gemäß dem angegebenen Temperaturkoeffizienten und dem maximalen Ausgangsstrom ausgewählt. Durch die Verwendung des FET Q1 können die Widerstände R1 und R2 hochohmig und leistungsarm sein, was zu einem geringeren Nebenschluss der Ausgangsspannung führt. Wenn diese Widerstände direkt mit der Basis des Transistors Q2 verbunden werden, verschlechtert sich der Stabilisierungskoeffizient der Schaltung und der Ausgangswiderstand variiert stark, was durch den niedrigen Eingangswiderstand des Transistors Q2 erklärt wird.

Die Ausgangsspannung des Stabilisators kann geschrieben werden als

Die Open-Loop-Verstärkung des Transistors Q2 beträgt 67 dB und hängt von der Transkonduktanz des FET und vom Lastwiderstand ab. Der Rückkopplungskoeffizient im Regelkreis ist gleich:

wobei R2=9R1.

Die Spannungsverstärkung im geschlossenen Regelkreis beträgt 20 dB und ist gegeben durch:

Dann kann die Verstärkung mit geschlossener Rückkopplungsschleife geschrieben werden als

Autor: N.Coers; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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