Wirtschaftlicher Stabilisator 10-20/9 Volt 150 Milliampere mit Feldeffekttransistor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Der empfohlene Spannungsregler ist für die Stromversorgung hochwertiger Geräte ausgelegt. Durch die Verwendung eines Feldeffekttransistors als Regeltransistor (VT1) war es möglich, eine Referenzspannungsquelle (Widerstand R1, Zenerdiode VD1) und einen Gleichstromverstärker (Operationsverstärker DA1) mit einer stabilisierten Ausgangsspannung zu versorgen Außerdem soll die Verbindung zwischen dem Eingang und dem Stabilisator (durch den Drain-Kanal – Source des Transistors) auf ein Minimum geschwächt werden, wodurch das Eindringen von Eingangsspannungswelligkeiten in die Last verringert wird.

Wichtigste technische Merkmale

• Spannungsstabilisierungsverhältnis ......................70
• Eingangsspannung, V .................................................. ...10...20
• Ausgangsspannung, V ................................................... . ..... 9
• Maximaler Laststrom, mA ..........................................150
• Ausgangsimpedanz, Ohm ..........................................0,003

Der Spannungsstabilisierungskoeffizient wurde bei einem Laststrom von 30 mA mit einem digitalen Voltmeter V7-34 gemessen. Bei einer Änderung der Eingangsspannung von 10 auf 20 V änderte sich der Ausgang um maximal 0,0001 V, was einem Stabilisierungsfaktor von 70 entspricht.

Der Stabilisator hat keine Angst vor einem Kurzschluss am Ausgang und vor Überstrom. Mit zunehmendem Laststrom sinkt die Gate-Source-Spannung des FET. In diesem Fall steigt die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers auf einen Maximalwert an, der immer kleiner als die Versorgungsspannung ist. Bei einem weiteren Anstieg des Laststroms wird die Gate-Source-Spannung des Transistors konstant und gleich der Differenz zwischen der Ausgangsspannung des Stabilisators und der Sättigungsspannung am Ausgang des Operationsverstärkers – der Stabilisator schaltet auf den Ausgang Stromstabilisierungsmodus. Bei einem Kurzschluss am Ausgang kann der Strom durch den Stabilisator seinen Maximalwert nicht überschreiten, der dem Drainstrom des Transistors bei Nullspannung zwischen Gate und Source entspricht.

Die Verlustleistung des Steuertransistors während eines Langzeitkurzschlusses am Ausgang des Stabilisators sollte die zulässige nicht überschreiten (für den Transistor KP903B - 6 W bei einer Lufttemperatur von nicht mehr als 25^оMIT). Beträgt der maximale Drainstrom des Transistors beispielsweise 400 mA, dann entspricht eine Leistung von 6 W einer Spannung von 15 V. Dies ist die höchste Eingangsspannung des Stabilisators bei einem langen Kurzschluss am Ausgang. Wenn der Laststrom mehr als 30 mA beträgt, muss der Regeltransistor auf dem Kühlkörper installiert werden.

Die Kondensatoren C1 und C2 korrigieren den Frequenzgang des Operationsverstärkers und C3 und C4 blockieren die Stromversorgungskreise des Operationsverstärkers und der Last. Der Kondensator C3 sollte so nah wie möglich am Operationsverstärker montiert werden. Die Abschwächung des Einflusses von Umgebungstemperaturschwankungen auf die Ausgangsspannung wird durch den Einsatz von Drahtwiderständen und einer thermisch stabilisierten Zenerdiode und einem Operationsverstärker im Stabilisator erreicht. Dadurch ändert sich die Ausgangsspannung des Stabilisators in der ersten Minute nach dem Einschalten im Bereich von bis zu 800 µV, in den nächsten 20 Minuten um maximal 100 µV.

Die KS166A-Zenerdiode kann durch KS162A, KS168A und der K551Ud1b-Op-Amp mit K153UD5, K140UD12, K140UD6, K149UD7, K140UD10, K140UD11, K153Ud2, K153UD4, K153, K6UD140, K1, KXNUMXUDXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXudXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, KXNUMX, KXNUMX, KXNUMXUdXNUMX, ersetzt werden. . Bei einem solchen Austausch verschlechtert sich jedoch die Stabilität der Ausgangsspannung etwas, da der Spannungsstabilisierungskoeffizient direkt proportional zur Verstärkung des Operationsverstärkers ist.

Die Einrichtung eines Stabilisators läuft darauf hinaus, die erforderliche Ausgangsspannung einzustellen, indem das Verhältnis der R2- und R3-Nennwerte geändert wird.

Veröffentlichung: cxem.net

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