Spannungsstabilisator mit Überlastschutz, 13,8 Volt 10 Ampere. Schema, Beschreibung

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Spannungsstabilisator mit Überlastschutz, 13,8 Volt 10 Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Der Stabilisator liefert einen maximalen Laststrom von bis zu 10 Ampere bei einer Welligkeitsspannung von weniger als 1 mV, Ausgangswiderstand 0,01 Ohm.

Spannungsstabilisator mit Überlastschutz, 13,8 Volt 10 Ampere

Der Stabilisator ist nach einer Brückenschaltung im Ausgangskreis aufgebaut, die aus den Widerständen R4, R5, den Zenerdioden D1, D2 und der LED D3 besteht. Die Diagonale der Brücke umfasst den Emitterübergang des Transistors Q3, der den Regelverbundtransistor Q2 steuert , Q1. Der Verbundtransistor ist nach einer gemeinsamen Emitterschaltung angeschlossen. Der höhere Ausgangswiderstand der Endstufe im Vergleich zum Emitterfolger wird bei dieser Schaltung dadurch kompensiert, dass die Endstufe eine hohe Spannungsverstärkung aufweist, letztere erhöht die Schleifenverstärkung der Stabilisatorschaltung spürbar. Da die Spannung an der Basis des Steuertransistors Q3 gegenüber der Plusleitung stabilisiert ist, werden Änderungen der Ausgangsspannung ohne Dämpfung durch den Teiler auf den Emitterübergang dieses Transistors übertragen.

Der maximale Laststrom wird durch den Widerstand R4 eingestellt. Der Basisstrom des Transistors Q2 darf den Wert des durch den Widerstand R4 fließenden Stroms nicht überschreiten. Daher können Sie durch Auswahl dieses Widerstands den erforderlichen Schutzstrom einstellen. Der Stabilisator ist außerdem vor Kurzschlüssen im Lastkreis geschützt. Der Kurzschlussstrom hängt von der Größe des durch den Widerstand R2 fließenden Auslösestroms ab. Dieser Widerstand wird mit dem minimalen Lastwiderstand für einen stabilen Start des Stabilisators ausgewählt. Ein solches System gewährleistet einen zuverlässigen Start des Stabilisators und verschlechtert die Parameter praktisch nicht, da im Betriebsmodus der Strom durch den Widerstand R2 durch den niedrigen Widerstand der offenen Zenerdiode D2 geschlossen wird.

Der Ausgangswiderstand des Stabilisators wird durch den Differenzwiderstand der Zenerdiode D1 dividiert durch das Produkt der Verstärkungen der Transistoren Q1, Q2, Q3 bestimmt. Der minimale Abfall am Transistor Q1 ist gleich der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung dieses Transistors (0,1 E 0,5 V abhängig vom Laststrom).

Die Spannung am Ausgang des Stabilisators wird durch die gesamte Stabilisierungsspannung der Zenerdioden D1 und D2 abzüglich des Spannungsabfalls am Emitterübergang des Transistors Q3 bestimmt. Temperaturänderungen im Spannungsabfall an LED D3 und Zenerdiode D1 werden durch Temperaturänderungen im Spannungsabfall an der Emitterverbindung von Transistor Q3 kompensiert. Der TKN des Stabilisators insgesamt liegt bei -0,1 mV/Grad.

Um die Abhängigkeit der Schutzschwelle und des Kurzschlussstroms von der Temperatur zu verringern, wird der Strahler der Steuertransistoren mit einem Spielraum von mindestens 1000 cm2 im effektiven Wärmeableitungsbereich ausgewählt.

Autor: Valery Rezvyakov, UA3NBW

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