Feszültségstabilizátorok tranzisztorral
A tápegységek áramköri tervezésénél átmenő tranzisztorral rendelkező stabilizátorok széles körben használatosak. Ez a cikk bemutatja az ilyen áramköri megoldások használatának okait, azok előnyeit, a lehetséges végrehajtási rendszereket és a működés elvét.
Háromvezetékes integrált stabilizátorok fix feszültséggel állnak rendelkezésre a különféle kimeneti áramokra, legfeljebb 5 vagy több amperre. Példaként megnevezhetjük az LM396 10 amperes stabilizátort. A munka azonban az ilyen nagy áramok nemkívánatos lehet, mivel a maximális üzemi hőmérséklete a kristály ilyen stabilizátorokat kisebb, mint a kristályok a teljesítmény-tranzisztorok, ami annak szükségességét, hogy terjedelmes radiátorok. Ráadásul a nagy teljesítményű integrál stabilizátorok meglehetősen drágák. Egy alternatív megoldás, hogy használjon külső menetben tranzisztorok, hogy hozzá lehet adni a háromértékű és két stabilizátorok, működésre tervezett alacsony áram (100 mA), például egy stabilizálószert, például 7805, 7812, stb A stabilizátor alapáramköre átmenő tranzisztorral az 1. ábrán látható.
1. ábra A stabilizátor alapáramköre átmenő tranzisztorral
100 mA-nél kisebb áramban az áramkör a szokásos módon működik, pl. Az integrált stabilizátor működik. Nagy terhelésáram esetén az R1-ben fellépő feszültségcsökkenés a Q1 tranzisztor nyitásához vezet, és az integrált szabályozón keresztül a valós áram 100 mA-re korlátozódik. Az integrált szabályozó a bemeneti áram beállításával fenntartja a kívánt kimeneti feszültséget. Mivel az alap a Q1 tranzisztor van csatlakoztatva a bemeneti a integráló szabályozóként, majd módosítsa a bemeneti áram chipek megváltozásához vezet az üzemmódban Q1. Ha a feszültség a kimeneten a stabilizátor növekszik, a stabilizátor csökkenti a bemeneti áram és a Q1 tranzisztor «prizakryvaetsya” csökkenti az átmeneti aktuális kollektor-emitter feszültség, amely végül csökkenéséhez vezet a kimeneti feszültség, azaz stabilizálódás történik. Ha a stabilizátor kimeneti feszültsége csökken, akkor a fordított folyamat megtörténik. Az integrált stabilizátor ebben az esetben még "nem tudja" sem, hogy a terhelés több mint 100 mA áramot fogyaszt. Ebben a sémában a bemeneti feszültségnek meg kell haladnia a kimeneti feszültséget a 78xx stabilizátor csepp (2V) értékével, valamint a Q1 tranzisztor alap-emitter átmeneti feszültségével.
A gyakorlatban ezt az áramkört gyakran módosítják annak érdekében, hogy az Q1 tranzisztor áramkorlátját biztosítsák, amely egyébként a h21E időben áramot adhat a stabilizátor maximális belső áramának meghaladó áramerősségére. 20 A és több! Ez elég ahhoz, hogy elpusztítsa az Q1 tranzisztort és a csatlakoztatott terhelést. A 2. és 3. ábrán bemutatott áramkorlátozó módszerek leggyakrabban használatosak.
Fig.2 Stabilizátor átmenő tranzisztorral és a tranzisztor áramkorlátozásával
A Q2 tranzisztor mindkét áramkörben egy nagyáramú átmenő tranzisztor, és az alap és az emitter közötti ellenállás úgy van megválasztva, hogy a tranzisztor 100 mA áramterhelés mellett nyitja meg.
2. ábra a Q1 tranzisztor reagál a terhelési áram miatt a feszültségesést R3 és a Q2 tranzisztor korlátozza a távon abban az esetben, hogy ez a csökkenés nagyobb, mint a feszültségesés a dióda (átmeneti bázis-emitter feszültség). A 2. ábrán látható áramkörnek két hátránya van:
- A bemeneti feszültségnek meg kell haladnia a stabilizált kimeneti feszültséget a stabilizátoron keresztüli feszültségcsökkenés mellett a két diódára eső csepp (a maximális áram mellett lévő terhelési áramokra);
- a Q1 tranzisztornak ellen kell állnia a nagy áramerősségnek (a maximális stabilizátoráramig), mivel az ellenállás kis ellenállása miatt a Q1 aljzatban nehéz a korlátozó áramkörnek a jellemző fordított lejtésével történő végrehajtását végrehajtani.
3. ábra Stabilizátor átmeneti tranzisztorral és tranzisztor áramkorlátozásával
A 3. ábrán látható áramkörben ezek a hiányosságok bizonyos komplikációk miatt megszűnnek. A nagy áramerősségű stabilizátorokban az elhasznált teljesítmény elfogadható szintre történő csökkentése érdekében fontos, hogy kis feszültségcsökkenést érjünk el. Annak érdekében, hogy ez a sémában egy visszahúzási vonalat kapjunk, egyszerűen csatlakoztathatjuk a Q1 alapot a kollektor és a "föld" közötti osztóhoz, és nem a Q2 kollektorhoz, ahogy az a 2. ábrán látható áramkörben történik.
