Schaltspannungsstabilisator am KT825. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz
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Aufgrund ihrer hohen Effizienz erfreuen sich Schaltspannungsstabilisatoren in letzter Zeit zunehmender Verbreitung, obwohl sie in der Regel komplexer als herkömmliche sind und eine größere Anzahl von Elementen enthalten. Beispielsweise kann ein einfacher Impulsstabilisator (Abb. 5.6) mit einer Ausgangsspannung, die niedriger als die Eingangsspannung ist, mit nur drei Transistoren aufgebaut werden, von denen zwei (VT1, VT2) ein wichtiges Steuerelement bilden und der dritte (VT3). ein Verstärker des Fehlanpassungssignals.
Das Gerät arbeitet im selbstoszillierenden Modus. Die positive Rückkopplungsspannung vom Kollektor des Transistors VT2 (er ist zusammengesetzt) gelangt über den Kondensator C2 in den Basiskreis des Transistors VT1. Der Transistor VT2 öffnet periodisch, bis er mit dem durch den Widerstand R2 fließenden Strom gesättigt ist. Da der Basisstromübertragungskoeffizient dieses Transistors sehr groß ist, geht er bei einem relativ kleinen Basisstrom in die Sättigung. Dies ermöglicht es, den Widerstandswert des Widerstands R2 recht groß zu wählen und somit den Übertragungskoeffizienten des Stellelements zu erhöhen.
Die Spannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des gesättigten Transistors VT1 ist geringer als die Öffnungsspannung des Transistors VT2 (in einem Verbundtransistor sind bekanntlich zwei pn-Übergänge zwischen den Basis- und Emitteranschlüssen in Reihe geschaltet), daher Wenn der Transistor VT1 geöffnet ist, ist VT2 zuverlässig geschlossen.
Das Vergleichselement und der Nichtübereinstimmungssignalverstärker sind eine Kaskade auf dem Transistor VT3. Sein Emitter ist mit der Referenzspannungsquelle – der Zenerdiode VD2 – verbunden, und die Basis ist mit dem Ausgangsspannungsteiler R5...R7 verbunden.
Bei Impulsstabilisatoren arbeitet das Regelelement im Schaltmodus, sodass die Ausgangsspannung durch Änderung des Arbeitszyklus des Schalters geregelt wird. In der betrachteten Vorrichtung wird das Öffnen und Schließen des Transistors VT2 vom Transistor VT3 basierend auf einem Signal vom Transistor VT1 gesteuert. In den Momenten, in denen der Transistor VT2 geöffnet ist, wird aufgrund des Laststromflusses elektromagnetische Energie in der Induktivität L1 gespeichert. Nachdem der Transistor geschlossen ist, wird die gespeicherte Energie über die Diode VD1 an die Last übertragen.
Trotz seiner Einfachheit weist der Stabilisator einen recht hohen Wirkungsgrad auf. Bei einer Eingangsspannung von 24 V, einer Ausgangsspannung von 15 V und einem Laststrom von 1 A betrug der gemessene Wirkungsgrad also 84 %.
Die Drossel L1 ist auf einen Ring K26x16x12 aus Ferrit mit einer magnetischen Permeabilität von 100 mit einem Draht mit einem Durchmesser von 0,63 mm gewickelt und enthält 100 Windungen. Die Induktivität der Induktivität beträgt bei einem Vorstrom von 1 A etwa 1 mH. Die Eigenschaften des Stabilisators werden maßgeblich durch die Parameter des Transistors VT2 und der Diode VD1 bestimmt, deren Geschwindigkeit möglichst hoch sein sollte. Der Stabilisator kann die Transistoren KT825G (VT2), KT313B, KT3107B (VT1), KT315B (VT3), die Diode KD213 (VD1) und die Zenerdiode KS168A (VD2) verwenden.
Autor: Semjan A.P.
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