стабилизатора (выводы 4,8 на рис. 9.12), а силовую часть (выводы 16,8) от своего выпрямителя.

Минимальное напряжение на регулирующем транзисторе может быть уменьшено до 2,5 вместо 4 В, когда выводы 4 и 16 микросхемы объединены.

Коэффищ1ент стабилизащ1и при раздельном питании входов увеличивается приблизительно на порядок.

При питании выводов 4,8 от отдельного параметрического стабилизатора необходимо, чтобы U4,8>U. , а также U i <U4.8< <и„ . Значения U i и U . указаны в табл. 9.8.

Для повышения выходных токов к интегральному стабилизатору подключается внешний мощный транзистор (рис. 9.13). Сопротивления резисторов R1-R3 и емкость конденсатора С1 выбираются так же, как для рис. 9.12. Емкость конденсатора С1 необходимо увеличить до 50 ... 100 мкФ.

Использование дополнительного транзистора КТ802А, КТ803А или КТ908 позволяет получить выходные токи более 1 А без ухудшения основных параметров.

Рис. 9.13

кпгЕнз, *

-о о о о-

IS 17 II 13

*о *о *р о-

Рис. 9.14

Типовая схема включения стабилизаторов типов К142ЕНЗ и К142ЕН4 приведена на рис. 9.14.

Внешний резистор R5 необходим для ограничения внешнего сигнала и^др, предназначенного для выключения микросхемы. Резистор R6 ограничивает порог срабатывания тепловой защиты в диапазоне температур корпуса микросхемы -1-65 ... -I-145 °С, резистор R4 является датчиком тока цепи защиты от перегрузок и короткого замыкания.

Сопротивление резистора R6 определяется по формуле

Re > (0,037Т. - 6,65)/(1 - 0,0155Т.),

где Т^-температура корпуса микросхемы ,°С, при которой должна срабатывать тепловая защита.

Сопротивление резистора R1, кОм,

Rl >

ЧпрКб(1 + 0.4 R,) - R,(l,8 + 0,5 Re)

l,8 + Re(l,2--0,2Re)

Напряжение управления выбирается от 0,9 до 40 В.

Сопротивление датчика тока R4, Ом, R4 = [1,25 - 0,5I,p.s - 0,023(U --U. J]/I,p.6.

Для микросхемы данного типа ток табаты-вания защиты не должен превышать 1 А.

Интегральные стабилизаторы с фиксированным напряжением серий К142ЕН5А, Б имеют выходное напряжение 5 или 6 В в зависимости от типа микросхемы. Стабилизаторы содержат защиту от перегрузок по току и тепловую защиту, срабатывающую при температуре кристалла до -1-175°С.

На выходе стабилизатора необходимо включить конденсатор С1 > 10 мкФ для обеспечения устойчивости при импульсном изменении тока нагрузки.

Данные интегральных стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением приведены в табл. 9.9, а на рис. 9.15 показана типовая схема его включения.

МЧгЕНЗА, Б

-о /о-

г о

Рис. 9.15

Таблица 9.9. Параметры микросхемы с фиксированным выходным напряжением

и дых

шип 4:

Рис. 9.16

Широкое распространение получили импульсные стабилизаторы. В основном применяются импульсные стабилизаторы с ШИМ и импульсные стабилизаторы релейного типа.

Структурная схема импульсного стабилизатора с ШИМ дана на рис. 9.16.

На вход регулирующего транзистора (РТ) от источника постоянного напряжения подается постоянное нестабилизированное напряжение. Управление регулирующим транзистором осуществляется модулятором ШИМ.

Длительность управляющих импульсов ШИМ зависит от сигнала, поступающего на его вход. Под воздействием управляющих импульсов регулирующий транзистор периодически с заданной частотой подключает источник питания ко входу фильтра (Ф) стабилизатора. Напряжение на входе фильтра имеет форму однополяр-ных прямоугольных импульсов. На выходе фильтра выделяется в основном постоянная составляющая напряжения. Выходное напряжение сравнивается с опорным, и сигнал разности, усиленный усилителем У, поступает на вход модулятора ШИМ.

При изменении выходного напряжения изменяется сигнал разности между выходным и опорным напряжениями, изменяется сигнал на входе широтно-импульсного модулятора, что приводит к изменению длительности управляющих импульсов. В результате изменяется длительность импульсов на входе фильтра и среднее значение выходного напряжения возвращается к своему первоначальному значению.

В релейных стабилизаторах в цепь ОС вместо широтно-импульсного модулятора включен релейный элемент-триггер. Релейные стабилизаторы работают в режиме устойчивых автоколебаний. При изменении входного напряжения или тока нагрузки в отличие от стабилизаторов с ШИМ изменяется частота переключения регулирующего транзистора, а среднее значение выходного напряжения поддерживается неизменным с определенной степенью точности.

Силовая часть импульсных стабилизаторов может быть выполнена в трех вариантах (рис. 9.17).

В стабилизаторе по схеме рис. 9.17, а напряжение на выходе меньше входного напряжения и,и1 < и,х- Стабилизатор по схеме рис. 9.17,6 позволяет получить на выходе напряжение больше, чем на входе. Устройство по схеме рис. 9.17, в является полярно-инвертируемым. На его выходе напряжение имеет полярность, противоположную полярности входного напряжения. Значение напряжения на выходе может быть как больше, так и меньше входного напряжения в зависимости от скважности управляющих импульсов.

Цепь управления импульсным стабилизатором содержит источник опорного напряжения, делитель ОС, усилитель, широтно-импульсный модулятор или триггер. Источник опорного напряжения, делитель ОС, усилитель вьшолняются так же, как и в стабилизаторах непрерывного действия.

В импульсном стабилизаторе на регулирующем транзисторе рассеивается значительно меньшая мощность по сравнению со стабилизатором непрерывного действия, поэтому его КПД выше, а объем и масса меньше.

На рис. 9.18 изображена схема импульсного стабилизатора понижающего типа с микросхемой К142ЕП1, действующего как в релейном режиме, так и в режиме ШИМ. На рис. 9.18 элементы микросхемы ограничены штриховой линией.

Источник опорного напряжения содержит параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1; эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. Напряжение стабилитрона VD1 подается на входе эмиттерного повторителя, опорное напряжение снимается с резистора R3 (вывод 9), включенного в цепь эмиттера транзистора VT1. Диод VD2, включенный в цепь эмиттера транзистора VT1 последовательно с резисторами R2, R3, является термокомпенси-рующим элементом.

Дифференциальный усилитель постоянного тока выполнен на транзисторах УТЮ, VT12, резисторе R11. Его коллекторной нагрузкой является генератор тока, вьшолненный на транзисторах VT9, VT11. На один вход усилителя (вывод 12) подается напряжение с внешнего сравнивающего делителя, на другой (вывод 13) опорное напряжение с резистора R3.

Сигнал с выхода дифференциального усилителя поступает на вход эмиттерного повторителя (VT8, R9). Широтно-импульсный модулятор содержит триггер Шмитта (VT5, VT6, R5 R8) и

icmSo +

управлении

управления

управления -г-

Рис. 9.17

VT13

Рис. 9.18

диодный мост (VD3-VD6), на вход которого поступает внешний пилообразный сигнал.

Пилообразное напряжение выделяется на резисторе R10, складывается с выходным напряжением усилителя постоянного тока и поступает на вход эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе VT7. На входе триггера и резисторе R9 напряжение равно сумме выходного напряжения усилителя и напряжения пилообразного синхронизирующего сигнала.

Транзистор VT5 триггера Шмитта через промежуточный усилитель VT4 управляет составным транзистором VT3, VT2.

Кроме К142ЕП1 стабилизатор содержит регулирующий транзистор VT13, фильтрУВ?, L, С„, сравнивающий делитель R16, R17, R18 и параметрический стабшшзатор напряжения, выполненный на транзисторе VT14 для питания микросхемы.

Рассмотрим принцип действия стабилизатора в релейном режиме.

При подключении стабилизатора к источнику постоянного напряжения к выводу 5 микросхемы поступает напряжение питания источника опорного напряжения.

Стабилизированное напряжение с вывода 6 микросхемы поступает на базу транзистора VT14. Транзистор VT14 совместно с источником опорного напряжения микросхемы и конденсатором С1 образует параметрический стабилизатор, напряжение которого поступает на вывод 10 МС.

При наличии напряжения питания на выводе 10 транзистор VT6 триггера закрыт, а транзистор VT5 открыт. Соответственно транзисторы VT4, VT3, VT2 находятся также в открытом состоянии.

Через транзисторы VT2, VT3 и резистор R3 протекает ток базы регулирующего транзистора VT13, и он открывается. Напряжение на входе фильтра (диоде VD7) станет равным входному напряжению стабилизатора. Выходная емкость стабилизатора С„ заряжается, и выходное напряжение увеличивается, в связи с этим увеличивается напряжение на нижнем плече сравнивающего делителя-резистора R18 и базе транзистора VT12. Как только напряжение на базе транзистора VT12 превысит опорное напряжение, поступающее на базу VTIO с вывода 9, токи базы и коллектора VT12 начинают увеличиваться. Увеличивается напряжение коллектор-эмиттер транзистора УТЮ и соответственно на входе триггера Ur9.

При определенном выходном напряжении, напряжение на входе триггера Ugg станет равным верхнему порогу его срабатывания. Транзистор VT6 открывается, а транзисторы VT5, VT4, YT3, VT2 закрываются. Ток базы внешнего регулирующего транзистора VT13 станет равным нулю, и он закроется. Напряжение на входе фильтра UvD7 станет равным нулю. Выходное напряжение стабилизатора начинает уменьшаться. При этом уменьшается напряжение на резисторе R18 и базе транзистора VT12 микросхемы. Уменьшаются токи базы и коллектора транзистора VT12. Ток коллектора транзистора VTIO увеличивается, и напряжения на нем и на входе триггера U уменьшаются. При некотором выходном напряжении напряжение на входе триггера Ugg достигает нижнего порога его срабатывания, транзистор VT6 закрывается, а транзисторы VT2-VT5 открываются. Вновь открывается регулирующий транзистор VT13, и напря-