Glavni nedostatak linearnih stabilizatora srednje i velike snage je njihova niska učinkovitost. Štoviše, što manje izlazni napon izvora energije, njegova učinkovitost postaje niža. To se objašnjava činjenicom da je u režimu stabilizacije tranzistor snage napajanja obično spojen u seriju s opterećenjem, a za normalan rad takvog stabilizatora potreban je napon kolektor-emiter (11ke) od najmanje 3. Na regulacijskom tranzistoru mora djelovati ..5 V. Pri strujama većim od 1 A to rezultira značajnim gubicima snage zbog oslobađanja toplinske energije raspršene u tranzistoru snage. Što dovodi do potrebe za povećanjem površine hladnjaka ili korištenjem ventilatora za prisilno hlađenje.

Široko rasprostranjeni zbog niske cijene, integrirani linearni stabilizatori napona na mikro krugovima iz serije 142EN (5...14) imaju isti nedostatak. U U zadnje vrijeme pojavio u prodaji uvezeni mikrosklopovi iz serije "LOW DROP" (SD, DV, LT1083/1084/1085). Ovi mikro krugovi mogu raditi na smanjenom naponu između ulaza i izlaza (do 1...1,3 V) i osigurati stabilizirani izlazni napon u rasponu od 1,25...30 V pri struji opterećenja od 7,5/5/3 A, odnosno. Najbliži domaći analog u smislu parametara, tip KR142EN22, ima maksimalnu stabilizacijsku struju od 5 A.

Pri maksimalnoj izlaznoj struji, proizvođač jamči način stabilizacije s ulazno-izlaznim naponom od najmanje 1,5 V. Mikro krugovi također imaju ugrađenu zaštitu od prekomjerne struje u opterećenju dopuštene vrijednosti i toplinsku zaštitu od pregrijavanja slučaj.

Ovi stabilizatori osiguravaju nestabilnost izlaznog napona od "0,05%/V, nestabilnost izlaznog napona kada se izlazna struja mijenja od 10 mA do maksimalne vrijednosti ne goru od 0,1%/V. Tipični spojni krug za takve stabilizatore napona prikazan je na Slika 4.1.

Kondenzatori C2 ... C4 trebaju biti smješteni blizu mikro kruga i bolje je ako su tantal. Kapacitet kondenzatora C1 odabran je iz uvjeta od 2000 μF po 1 A struje. Mikrosklopovi su dostupni u tri vrste dizajna kućišta, prikazanih na sl. 4.2. Vrsta kućišta navedena je zadnjim slovima u oznaci. Više detaljne informacije za ove mikrosklopove dostupan je u referentnoj literaturi, na primjer J119.

Ekonomski je isplativo koristiti takve stabilizatore napona kada je struja opterećenja veća od 1 A, kao iu slučaju nedostatka prostora u dizajnu. Diskretni elementi također se mogu koristiti kao ekonomično napajanje. Prikazano na sl. 4.3 krug je dizajniran za izlazni napon od 5 V i struju opterećenja do 1 A. Osigurava normalan rad pri minimalnom naponu na tranzistoru snage (0,7 ... 1,3 V). To se postiže korištenjem tranzistora (VT2) s niskim naponom u otvorenom stanju kao regulatora snage. To omogućuje stabilizatorskom krugu da radi na nižim ulazno-izlaznim naponima.

Krug ima zaštitu (tip okidača) u slučaju da struja u opterećenju prelazi dopuštenu vrijednost, kao i da napon na ulazu stabilizatora prelazi 10,8 V.

Zaštitna jedinica je napravljena na tranzistoru VT1 i tiristoru VS1. Kada se tiristor aktivira, on isključuje napajanje mikro kruga DA1 (pin 7 je kratko spojen na zajedničku žicu). U ovom slučaju, tranzistor VT3, a time i VT2, zatvorit će se i izlaz će imati nulti napon. Strujni krug se može vratiti u prvobitno stanje samo nakon otklanjanja uzroka koji je uzrokovao preopterećenje isključivanjem, a zatim uključivanjem napajanja.

SZ kondenzator obično nije potreban - njegova je zadaća olakšati pokretanje kruga u trenutku uključivanja.

Strujni krug se može vratiti u prvobitno stanje samo nakon otklanjanja uzroka koji je uzrokovao preopterećenje isključivanjem, a zatim uključivanjem napajanja. SZ kondenzator obično nije potreban - njegova je zadaća olakšati pokretanje kruga u trenutku uključivanja. Topologija isprintana matična ploča za ugradnju elemenata prikazan je na sl. 4.4 (sadrži jedan skakač za volumen). Tranzistor VT2 je instaliran na radijatoru.

U izradi su korišteni sljedeći dijelovi: prilagođeni otpornik R8 tip SPZ-19a, ostali otpornici bilo kojeg tipa; kondenzatori C1 - K50-29V za 16 V, C2...C5 - K10-17, C5 - K52-1 za 6,3 V. Strujni krug se može nadopuniti LED indikator aktiviranje zaštite (HL1). Da biste to učinili, morat ćete instalirati dodatne elemente: diodu VD3 i otpornik R10, kao što je prikazano na sl. 4.5.

Literatura: I.P. Šelestov - Korisni dijagrami za radioamatere, knjiga 3.

Preduvjet je stabilan napon napajanja pravilan rad puno elektronički uređaji. Za stabilizaciju Istosmjerni napon Na opterećenju, kada mrežni napon varira i mijenja se struja koju troši trošilo, ugrađuju se stabilizatori istosmjernog napona između ispravljača s filtrom i trošila (potrošača).

Izlazni napon stabilizatora ovisi i o ulaznom naponu stabilizatora i o struji opterećenja (izlazna struja):

Naći ćemo puni diferencijal promjena napona pri promjeni i:

Podijelimo desnu i lijevu stranu s , i također pomnožimo i podijelimo prvi član na desnoj strani s , a drugi član s .

Uvođenjem notacije i prelaskom na konačne inkremente imamo

Ovdje je koeficijent stabilizacije jednak omjeru povećanja ulaznog i izlaznog napona u relativnim jedinicama;

Unutarnji (izlazni) otpor stabilizatora.

Stabilizatori se dijele na parametarske i kompenzacijske.

Parametarski stabilizator temelji se na upotrebi elementa sa nelinearna karakteristika, na primjer, poluvodička zener dioda (vidi § 1.3). Napon na zener diodi u području reverzibilnog električnog sloma gotovo je konstantan sa značajnom promjenom obrnute struje kroz uređaj.

Dijagram parametarskog stabilizatora prikazan je na sl. 5.10, a.

Riža. 5.10. Parametarski stabilizator (a), njegova ekvivalentna shema za inkremente (b) i vanjske karakteristike ispravljača sa stabilizatorom (krivulja 2) i bez stabilizatora (krivulja ) (c)

Ulazni napon stabilizatora mora biti veći od stabilizacijskog napona zener diode. Da bi se ograničila struja kroz zener diodu, ugrađen je balastni otpornik.Izlazni napon se uklanja iz zener diode. Dio ulaznog napona gubi se preko otpornika, ostatak se primjenjuje na opterećenje:

Uzimamo u obzir to, dobivamo

Najveća struja teče kroz zener diodu pri

Najmanja struja teče kroz zener diodu pri

Ako su ispunjeni uvjeti - struje zener diode koje ograničavaju stabilizacijski dio, napon na opterećenju je stabilan i jednak. Od .

Kako struja raste, pad napona se povećava za . Kako se otpor opterećenja povećava, struja opterećenja se smanjuje, struja kroz zener diodu raste za istu vrijednost, pad napona preko i preko opterećenja ostaje nepromijenjen.

Da bismo ga pronašli, napravit ćemo ekvivalentni krug za stabilizator na sl. 5.10, i za povećanja. Nelinearni element radi u stabilizacijskom dijelu, gdje je njegova otpornost na izmjeničnu struju parametar uređaja. Zamjenski krug stabilizatora prikazan je na sl. . Iz ekvivalentnog kruga dobivamo

S obzirom na to da u stabilizatoru imamo

Da bismo pronašli, baš kao i kod izračunavanja parametara pojačala (vidi § 2.3), koristimo teorem o ekvivalentnom generatoru i postavimo , zatim otpor na izlazu stabilizatora

Izrazi (5.16), (5.17) pokazuju da su parametri stabilizatora određeni parametrima korištene poluvodičke zener diode (ili drugog uređaja). Obično za parametarske stabilizatore nije veći od 20-40, ali se kreće od nekoliko ohma do nekoliko stotina ohma.

U nekim se slučajevima takvi pokazatelji pokažu nedovoljnima, tada se koriste kompenzacijski stabilizatori. Na sl. Na slici 5.11 prikazan je jedan od najjednostavnijih sklopova kompenzacijskih stabilizatora, u kojem je opterećenje spojeno na izvor ulaznog napona preko regulacijskog nelinearnog elementa, tranzistora V. OS signal se dovodi na bazu tranzistora preko operacijskog pojačala. Ulaz op-amp-a prima napone iz otpornog razdjelnika visokog otpora i referentnog (referentnog) napona.

Riža. 5.11. Najjednostavnija shema kompenzacijski stabilizator s op-ampom

Razmotrimo rad stabilizatora. Pretpostavimo da se napon povećao, nakon čega je uslijedio porast i U ovom slučaju, pozitivni porast napona se primjenjuje na invertirajući ulaz operacijskog pojačala, a negativan porast napona javlja se na izlazu operativnog pojačala. Razlika između baznog i emiterskog napona primjenjuje se na kontrolni emiterski spoj tranzistora V. U načinu koji razmatramo, struja tranzistora V se smanjuje, a izlazni napon se smanjuje gotovo na svoju izvornu vrijednost. Slično tome, promjena izlaza će se razraditi kada se povećava ili smanjuje: promijenit će se, pojavit će se odgovarajući znak, a struja tranzistora će se promijeniti. je vrlo visoka, budući da se tijekom rada način rada zener diode praktički ne mijenja, a struja kroz nju je stabilna.

Kompenzacijski stabilizatori napona proizvode se u obliku IC-ova, koji uključuju regulacijski nelinearni element, tranzistor V, op-amp i sklopove koji povezuju opterećenje s njegovim ulazom.

Na sl. 5.10, c prikazuje vanjsku karakteristiku izvora napajanja sa stabilizatorom, njegovo radno područje ograničeno je trenutnim vrijednostima

U tom smislu, dio napona koji se dovodi na izlaz stabilizatora "ostaje" na tranzistoru, a ostatak ide na izlaz stabilizatora. Ako povećate napon na bazi kompozitnog tranzistora, on će se otvoriti i pad napona na njemu će se smanjiti, a napon na izlazu stabilizatora će se odgovarajuće povećati. I obrnuto. U oba slučaja, vrijednost napona na izlazu stabilizatora bit će blizu razine napona na bazi kompozitnog tranzistora.

Održavanje vrijednosti napona na izlazu stabilizatora na zadanoj razini provodi se zbog činjenice da dio izlaznog napona (negativni napon Povratne informacije) iz razdjelnika napona R10, R11, R12 ide u operacijsko pojačalo DA1 (pojačalo napona s negativnom povratnom spregom). Izlazni napon operacijskog pojačala u ovom krugu će težiti vrijednosti pri kojoj bi razlika napona na njegovim ulazima bila nula.

To se događa na sljedeći način. Povratni napon s otpornika R11 dovodi se na ulaz 4 operacijskog pojačala. Na ulazu 5, zener dioda VD6 održava konstantnu vrijednost napona (referentni napon). Razlika napona na ulazima pojačava se operacijskim pojačalom i dovodi kroz otpornik R3 na bazu kompozitnog tranzistora, čiji pad napona određuje vrijednost izlaznog napona stabilizatora. Dio ulaznog napona s otpornika R11 ponovno se dovodi do operacijskog pojačala. Dakle, usporedba povratnog napona s referentnim naponom i utjecaj izlaznog napona operacijskog pojačala na izlazni napon stabilizatora događa se kontinuirano.

Ako napon na izlazu stabilizatora raste, tada se povećava i povratni napon koji se dovodi na ulaz 4 operacijskog pojačala, koji postaje veći od referentnog.

Razlika između tih napona pojačava se operacijskim pojačalom čiji se izlazni napon smanjuje i isključuje kompozitni tranzistor. Zbog toga se povećava pad napona na njemu, što uzrokuje smanjenje izlaznog napona stabilizatora. Ovaj proces se nastavlja sve dok povratni napon ne postane gotovo jednak referentnom naponu (njihova razlika ovisi o vrsti operacijskog pojačala koje se koristi i može biti 5...200 mV).

Kada se izlazni napon stabilizatora smanji, događa se obrnuti proces. Budući da se povratni napon smanjuje, postajući manji od referentnog napona, razlika između ovih napona na izlazu pojačala povratnog napona se povećava i otvara kompozitni tranzistor, čime se povećava izlazni napon stabilizatora.

Veličina izlaznog napona ovisi o prilično velikom broju čimbenika (struja koju troši opterećenje, fluktuacije napona u primarnoj mreži, fluktuacije temperature okoline itd.). Stoga se opisani procesi u stabilizatoru odvijaju kontinuirano, tj. izlazni napon konstantno fluktuira s vrlo malim odstupanjima u odnosu na unaprijed zadanu vrijednost.

Izvor referentnog napona koji se dovodi na ulaz 5 operacijskog pojačala DA1 je zener dioda VD6. Da bi se povećala stabilnost referentnog napona, napon napajanja se napaja iz parametarskog stabilizatora na VD5 zener diodi.

Za zaštitu stabilizatora od preopterećenja koriste se optički sprežnik VU1, strujni senzor (otpornik R8) i tranzistor VT3. Upotrebom optokaplera u zaštitnoj jedinici (LED i fototiristor koji imaju optičku vezu i montirani u jednom kućištu) povećava se pouzdanost njenog rada.

Kako se struja koju troši opterećenje iz stabilizatora povećava, pad napona na otporniku R8 se povećava, pa se stoga povećava napon koji se dovodi u bazu tranzistora VT3. Pri određenoj vrijednosti ovog napona kolektorska struja tranzistora VT3 dostiže vrijednost potrebnu za svijetljenje LED diode optokaplera VU1.

LED zračenje uključuje tiristor optocouplera, a napon na bazi kompozitnog tranzistora smanjuje se na 1... 1,5 V, budući da je spojen na zajedničku sabirnicu preko niskog otpora uključenog tiristora. Kao rezultat toga, kompozitni tranzistor se zatvara, a napon i struja na izlazu stabilizatora smanjuju se gotovo na nulu. Pad napona na otporniku R8 se smanjuje, tranzistor VT3 se zatvara i optički sprežnik prestaje svijetliti, ali tiristor ostaje uključen sve dok napon na njegovoj anodi (u odnosu na katodu) ne postane manji od 1 V. To će se dogoditi samo ako se ulazni napon okrene isključen stabilizator ili su kontakti tipke SB1 zatvoreni.

Ukratko o namjeni preostalih elemenata kruga. Otpornik R1, kondenzator C2 i zener dioda VD5 čine parametarski stabilizator koji služi za stabilizaciju napona napajanja operacijskog pojačala i preliminarno stabiliziranje napona napajanja izvora referentnog napona R5, VD2. Otpornik R2 daje početni napon na bazi kompozitnog tranzistora, povećavajući pouzdanost pokretanja stabilizatora. Kondenzator SZ sprječava pobudu stabilizatora na niskoj frekvenciji. Otpornik R3 ograničava izlaznu struju operacijskog pojačala u slučaju kratki spoj na svom izlazu (na primjer, kada je tiristor optokaplera uključen).

Krug R4, C2 sprječava pobudu operacijskog pojačala i odabire se u skladu s preporukama danim u referentnoj literaturi za određeni tip operacijskog pojačala.

Zener dioda VD7 i otpornik R7 čine parametarski stabilizator, koji služi za održavanje napona napajanja zaštitne jedinice na konstantnoj razini kada se mijenja izlazni napon stabilizatora.

Otpornik R6 ograničava struju kolektora tranzistora VT3 na razinu potrebnu za normalan rad LED optokaplera. Kao otpornik R6 koristite otpornik tipa C5-5 ili domaći izrađen od žice visokog otpora (na primjer, spirala iz glačala ili ploče za kuhanje).

Kondenzator C1 smanjuje razinu valovitosti ulaznog napona, a C5 - izlazni napon stabilizatora. Kondenzator C6 blokira izlazni krug stabilizatora za visokofrekventne harmonike. Normalni toplinski režim tranzistora VT2 pri visokim strujama opterećenja osigurava se ugradnjom na radijator s površinom od najmanje 100 cm.

Stabilizator omogućuje glatku prilagodbu izlaznog napona unutar 4,5...12 V pri izlaznoj struji do 1 A s razinom valovitosti izlaznog napona ne većom od 15 mV. Zaštita od preopterećenja se aktivira kada izlazna struja prijeđe 1,1 A.

Sada o zamjeni elemenata. Operacijsko pojačalo K553UD1 može se zamijeniti s K140UD2, K140UD9, K553UD2. Tranzistor VT1 može biti tipa KT603, KT608, a VT2 - KT805, KT806, KT908 itd. S bilo kojim slovnim indeksom. Optocoupler - navedeni tip s bilo kojim slovnim indeksom.

napon naizmjenična struja napaja se ispravljaču stabilizatora iz bilo kojeg padajućeg transformatora koji daje izlazni napon od najmanje 12 V pri struji od 1 A. Kao takav transformator mogu se koristiti izlazni transformatori TVK-110 LM i TVK-110 L1.

Stabilizator na specijaliziranom čipu

Gore navedeni transformatori mogu se koristiti zajedno sa stabilizatorom napona, čiji je dijagram prikazan na slici. Sastavljen je na specijaliziranom integriranom krugu K142EN1. To je kontinuirani stabilizator napona sa sekvencijalnim spajanjem upravljačkog elementa.

Dovoljno visoke karakteristike performansi, ugrađeni zaštitni krug od preopterećenja koji radi od vanjskog senzora struje i krug za uključivanje/isključivanje stabilizatora iz vanjski izvor signala omogućuju proizvodnju stabiliziranog napajanja na temelju njega, osiguravajući izlazne napone u rasponu od 3...12 V.

Sam krug integriranog stabilizatora napona ne može osigurati struju opterećenja veću od 150 mA, što očito nije dovoljno za rad nekih uređaja. Stoga, kako bi se povećala nosivost stabilizatora, na njegov izlaz je spojeno pojačalo snage temeljeno na kompozitnom tranzistoru VT1, VT2. Zahvaljujući tome, izlazna struja stabilizatora može doseći 1,5 A u navedenom rasponu izlaznog napona.

Povratni napon doveden na izlaz integriranog kruga DA1, koji u ovom krugu djeluje kao pojačalo negativne povratne sprege s internim izvorom referentnog napona, uklanja se s otpornika R5. Otpornik R3 služi kao strujni senzor za prekostrujnu zaštitnu jedinicu. Otpornici R1, R2 osiguravaju način rada tranzistora VT2 i unutarnjeg zaštitnog tranzistora integriranog kruga DA1. Kondenzator C2 eliminira samopobudu integriranog kruga na visokim frekvencijama.

Otpornik R3 je žičani, sličan ranije opisanom. Kao tranzistor VT1 možete koristiti tranzistore kao što su KT603, KT608 i VT2 - KT805, KT809 itd. s bilo kojim slovnim indeksom.

Dakle, krug najjednostavnijeg kompenzacijskog stabilizatora napona prikazan je na slici desno.

Oznake:

1. I R - struja kroz balastni otpornik (R 0)
2. I st - struja kroz zener diodu
3. I n - struja opterećenja
4. Iin - ulazna struja operacijskog pojačala
5. I d - struja kroz otpornik R 2
6. Uin - ulazni napon
7. U out - izlazni napon (pad napona preko opterećenja)
8. U st - pad napona na zener diodi
9. U d - napon uklonjen iz otpornog razdjelnika (R 1, R 2)
10. U op-amp - izlazni napon operacijskog pojačala
11. U be - pad napona preko p-n spoj baza-emiter tranzistor

Zašto se takav stabilizator naziva kompenzacijski i koje su njegove prednosti? Zapravo, takav stabilizator je sustav upravljanja s negativnom povratnom spregom napona, ali za one koji ne znaju što je to, počet ćemo izdaleka.

Kao što se sjećate, operacijsko pojačalo pojačava razliku napona između svojih ulaza. Napon na neinvertirajućem ulazu jednak je stabilizacijskom naponu zener diode (U st). Na invertirajući ulaz dovodimo dio izlaznog napona uzetog iz razdjelnika (U d), odnosno tu imamo izlazni napon podijeljen s određenim koeficijentom određenim otpornicima R 1, R 2. Razlika između ovih napona (U st -U d) je signal greške; pokazuje koliko se napon s djelitelja razlikuje od napona na zener diodi (označimo tu razliku slovom E).

Nadalje, izlazni napon operacijskog pojačala jednak je E*K ou, gdje je K ou pojačanje operacijskog pojačala s otvorenom povratnom spregom (u engleskoj literaturi G openloop). Napon na opterećenju jednak je razlici između napona na izlazu operacijskog pojačala i pada napona na p-n spoju baza-emiter tranzistora.

Matematički gledano, sve o čemu smo gore govorili izgleda ovako:

U out =U ou -U be =E*K ou -U be (1)

E=U st -U d (2)

Pogledajmo pobliže prvu jednadžbu i pretvorimo je u ovaj oblik:

E=U van / K ou + U biti / K ou

Sada se sjetimo što glavna značajka operacijska pojačala i zašto ih svi toliko vole? Tako je, njihova glavna značajka je ogroman dobitak, reda veličine 10 6 ili više (za idealno op-amp općenito je jednako beskonačno). Što nam to daje? Kao što možete vidjeti, na desnoj strani posljednje jednadžbe, oba člana imaju K ou u djelitelju, a budući da je K ou vrlo vrlo velik, stoga su oba člana vrlo vrlo mala (s idealnim op-ampom teže na nulu). To jest, tijekom rada, naš krug teži stanju u kojem je signal greške nula. Možemo reći da operacijsko pojačalo uspoređuje napone na svojim ulazima i ako se razlikuju (ako postoji greška), tada se napon na izlazu op-amp mijenja tako da razlika napona na njegovim ulazima postaje nula. Drugim riječima, on nastoji kompenzirati pogrešku. Otuda i naziv stabilizatora - kompenzacija.

0=U st -U d (2*)

U d, kao što se sjećamo, dio je izlaznog napona uklonjenog iz razdjelnika preko otpornika R 1, R 2. Ako izračunamo naš djelitelj, ne zaboravljajući ulaznu struju op-amp-a, dobivamo:

i nakon zamjene ovog izraza u jednadžbu (2*), možemo napisati sljedeću formulu (3) za izlazni napon:

Ulazna struja operacijskog pojačala je obično vrlo mala (mikro, nano pa čak i pikoampera), stoga, uz dovoljno veliku struju I d, možemo pretpostaviti da je struja u oba kraka razdjelnika ista i jednaka I d , krajnji desni član formule (3) može se smatrati jednakim nuli i prepisati formulu (3) na sljedeći način:

U izlaz =U st (R 1 +R 2)/R 2 (3*)

Pri proračunu otpornika R 1, R 2 potrebno je zapamtiti da formula (3*) vrijedi samo ako je struja kroz otpornike razdjelnika puno veća od ulazne struje operacijskog pojačala. Vrijednost Id-a može se procijeniti pomoću formula:

I d =U st /R 2 ili I d =U out /(R 1 +R 2).

Sada procijenimo područje normalnog rada našeg stabilizatora, izračunajmo R0 i razmislimo o tome što će utjecati na stabilnost izlaznog napona.

Kao što se može vidjeti iz posljednje formule, samo stabilnost referentnog napona može imati značajan utjecaj na stabilnost Uout. Referentni napon je onaj s kojim uspoređujemo dio izlaznog napona, odnosno to je napon na zener diodi. Smatrat ćemo da je otpor otpornika neovisan o struji koja kroz njih teče (ne uzimamo u obzir temperaturnu nestabilnost). Ovisnost izlaznog napona o padu napona na p-n spoju tranzistora (koji je slab, ali ovisi o struji), kao u slučaju s , također nestaje (sjetimo se kada smo izračunali pogrešku iz prve formule - mi podijelio pad na BE spoju tranzistora s K ou i izračunao ovaj izraz jednak nuli zbog vrlo velikog pojačanja op-amp).

Iz navedenog slijedi da je glavni način povećanja stabilnosti ovdje povećanje stabilnosti izvora referentnog napona. Da biste to učinili, možete ili suziti raspon normalnog rada (smanjiti raspon ulaznog napona kruga, što će dovesti do manje promjene struje kroz zener diodu) ili uzeti integrirani stabilizator umjesto zener diode. Osim toga, možete se sjetiti naših pojednostavljenja, a zatim se pojavljuje još nekoliko načina: uzmite op-amp s većim pojačanjem i manjom ulaznom strujom (ovo će također omogućiti uzimanje otpornika razdjelnika s većom vrijednošću - učinkovitost će se povećati) .

U redu, vratimo se na područje normalnog rada i izračun R 0 . Za normalan rad kruga struja zener diode mora biti u rasponu od Ist min do Ist max. Minimalna struja zener diode bit će pri minimalnom ulaznom naponu, to jest:

U u min =I R *R 0 +U st, gdje je I R =I st min +I in

Ovdje je slično - ako je struja zener diode puno veća od ulazne struje operacijskog pojačala, tada možemo smatrati I R =I st min. Tada će naša formula biti zapisana u obliku U u min =I st min *R 0 +U st (4) i iz nje možemo izraziti R 0:

R 0 =(U u min -U st)/I st min

Na temelju činjenice da će maksimalna struja kroz zener diodu teći pri maksimalnom ulaznom naponu, napisat ćemo drugu formulu: U in max =I st max *R 0 +U st (5) i kombinirajući je s formulom (4) nalazimo područje normalnog rada:

Pa, kao što sam već rekao, ako je rezultirajući raspon ulaznog napona širi nego što vam je potrebno, možete ga suziti, a stabilnost izlaznog napona će se povećati (povećavanjem stabilnosti referentnog napona).

Prednosti PWM regulatora koji koriste operacijska pojačala su da možete koristiti gotovo svako operacijsko pojačalo (u standardna shema uključivanja, naravno).

Razina izlaznog efektivnog napona podešava se promjenom razine napona na neinvertirajućem ulazu operacijskog pojačala, što omogućuje da se krug koristi kao komponenta razni regulatori napona i struje, kao i krugovi s glatkim paljenjem i gašenjem žarulja sa žarnom niti.
Shema lako se ponavlja, ne sadrži rijetke elemente, a ako su elementi u dobrom stanju, odmah počinje raditi, bez konfiguracije. Tranzistor s efektom polja odabire se prema struji opterećenja, ali za smanjenje rasipanja toplinske snage preporučljivo je koristiti tranzistore dizajnirane za veliku struju, jer imaju najmanji otpor kada su otvoreni.
Područje radijatora za tranzistor s efektom polja potpuno je određen izborom njegove vrste i struje opterećenja. Ako će se krug koristiti za regulaciju napona u mrežama na vozilu + 24V, kako bi se spriječio kvar vrata tranzistora s efektom polja, između kolektora tranzistora VT1 i zatvarač VT2 treba uključiti otpornik s otporom od 1 K, a otpornik R6 shunt s bilo kojom prikladnom zener diodom od 15 V, preostali elementi kruga se ne mijenjaju.

U svim prethodno razmatranim krugovima koristi se tranzistor s efektom polja n- kanalni tranzistori, kao najčešći i s najboljim karakteristikama.

Ako je potrebno regulirati napon na opterećenju, čiji je jedan od priključaka spojen na masu, tada se koriste krugovi u kojima n- Kanalni tranzistor s efektom polja spojen je kao odvod na + izvora napajanja, a opterećenje je uključeno u krugu sorsa.

Kako bi se osigurala mogućnost potpunog otvaranja tranzistora s efektom polja, upravljački krug mora sadržavati jedinicu za povećanje napona u kontrolnim krugovima vrata na 27 - 30 V, kao što je to učinjeno u specijaliziranim mikro krugovima U 6 080B ... U6084B, L9610, L9611 , tada će između vrata i izvora biti napon od najmanje 15 V. Ako struja opterećenja ne prelazi 10 A, možete koristiti polje napajanja str - kanalni tranzistori, čiji je asortiman zbog tehnoloških razloga znatno uži. Mijenja se i vrsta tranzistora u krugu VT1 , i karakteristiku podešavanja R7 preokreće. Ako u prvom krugu povećanje upravljačkog napona (klizač promjenjivog otpornika pomiče se na "+" izvora napajanja) uzrokuje smanjenje izlaznog napona na opterećenju, tada je u drugom krugu ovaj odnos suprotan. Ako određeni krug zahtijeva inverznu ovisnost izlaznog napona o ulaznom naponu od izvornog, tada se struktura tranzistora u krugovima mora promijeniti VT1, odnosno tranzistor VT1 u prvom krugu trebate spojiti kao VT1 za drugu shemu i obrnuto.