Дунд болон өндөр чадалтай шугаман тогтворжуулагчийн гол сул тал нь үр ашиг багатай байдаг. Түүнээс гадна, бага гаралтын хүчдэлэрчим хүчний эх үүсвэр нь түүний үр ашиг бага байх болно. Үүнийг тогтворжуулах горимд цахилгаан тэжээлийн транзисторыг ихэвчлэн ачаалалтай цуваа холбодог бөгөөд ийм тогтворжуулагчийн хэвийн ажиллагааг хангахын тулд коллектор-эмиттерийн хүчдэл (11ke) дор хаяж 3-аас багагүй байхаар тайлбарладаг. Зохицуулагч транзистор дээр ..5 В ажиллах ёстой.1 А-аас дээш гүйдэлтэй үед энэ нь эрчим хүчний транзисторд сарнисан дулааны энерги ялгарснаас эрчим хүчний ихээхэн алдагдалд хүргэдэг. Энэ нь дулаан шингээгчийн талбайг нэмэгдүүлэх эсвэл албадан хөргөхөд зориулж сэнс ашиглах шаардлагатай болдог.

Хямд өртөгтэй учраас өргөн тархсан, 142EN (5...14) цувралын микро схемүүд дээрх нэгдсэн шугаман хүчдэл тогтворжуулагчид ижил сул талтай. IN Сүүлийн үедхудалдаанд гарсан импортын микро схем"LOW DROP" цувралаас (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эдгээр микро схемүүд нь оролт ба гаралтын хоорондох бууруулсан хүчдэлд (1...1,3 В хүртэл) ажиллаж, 7,5/5/3 А ачааллын гүйдлийн үед 1,25...30 В-ийн хязгаарт тогтворжсон гаралтын хүчдэлийг хангаж, тус тус. Параметрүүдийн хувьд хамгийн ойрын дотоодын аналог KR142EN22 нь хамгийн их тогтворжуулах гүйдэл нь 5 А байна.

Хамгийн их гаралтын гүйдлийн үед тогтворжуулах горимыг үйлдвэрлэгч хамгийн багадаа 1.5 В-ын оролт-гаралтын хүчдэлээр баталгаажуулдаг. Микро схемүүд нь зөвшөөрөгдөх ачааллын хэт их гүйдлийн эсрэг суурилуулсан хамгаалалт, хэт халалтаас хамгаалах дулааны хамгаалалттай байдаг. тохиолдол.

Эдгээр тогтворжуулагч нь гаралтын хүчдэлийн тогтворгүй байдлыг "0.05%/V, гаралтын гүйдэл 10 мА-аас 0.1%/V-ээс ихгүй утга хүртэл өөрчлөгдөх үед гаралтын хүчдэлийн тогтворгүй байдлыг хангадаг. Ийм хүчдэл тогтворжуулагчийн ердийн холболтын хэлхээг доор үзүүлэв. Зураг 4.1.

C2...C4 конденсаторууд нь микро схемд ойрхон байх ёстой бөгөөд тэдгээр нь тантал байвал илүү дээр юм. С1 конденсаторын багтаамжийг гүйдлийн 1 А тутамд 2000 мкФ байх нөхцлөөс сонгоно. Микро схемийг гурван төрлийн орон сууцны загвараар авах боломжтой бөгөөд үүнийг Зураг дээр үзүүлэв. 4.2. Орон сууцны төрлийг тэмдэглэгээний сүүлчийн үсгээр тодорхойлно. Илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэлЭдгээр микро схемийг лавлагаа номонд, жишээлбэл J119-аас авах боломжтой.

Ачааллын гүйдэл 1 А-аас их байх үед, түүнчлэн загварт орон зай байхгүй тохиолдолд ийм хүчдэл тогтворжуулагчийг ашиглах нь эдийн засгийн хувьд боломжтой юм. Салангид элементүүдийг хэмнэлттэй цахилгаан хангамж болгон ашиглаж болно. Зурагт үзүүлэв. 4.3 хэлхээ нь 5 В-ийн гаралтын хүчдэл ба 1 А хүртэлх ачааллын гүйдэлд зориулагдсан бөгөөд энэ нь цахилгаан транзистор (0.7 ... 1.3 V) дээр хамгийн бага хүчдэлийн хэвийн ажиллагааг хангадаг. Үүнийг цахилгаан зохицуулагч болгон нээлттэй төлөвт бага хүчдэлтэй транзистор (VT2) ашиглах замаар олж авдаг. Энэ нь тогтворжуулагчийн хэлхээг бага оролт гаралтын хүчдэлд ажиллуулах боломжийг олгодог.

Ачаалал дахь гүйдэл нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтэрсэн, тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэл 10.8 В-оос хэтэрсэн тохиолдолд хэлхээ нь хамгаалалттай (гох төрөл).

Хамгаалалтын нэгж нь транзистор VT1 ба тиристор VS1 дээр хийгдсэн. Тиристорыг асаахад DA1 микро схемийн хүчийг унтраадаг (7-р зүү нь нийтлэг утсанд богино холболттой). Энэ тохиолдолд транзистор VT3, улмаар VT2 хаагдах ба гаралт нь тэг хүчдэлтэй болно. Хэт ачааллыг үүсгэсэн шалтгааныг арилгасны дараа зөвхөн цахилгаан тэжээлийг унтрааж, дараа нь эргүүлж, хэлхээг анхны байдалд нь буцааж өгч болно.

SZ конденсатор нь ихэвчлэн шаардлагагүй байдаг - түүний даалгавар бол асаах үед хэлхээг эхлүүлэхэд хялбар болгох явдал юм.

Хэт ачааллыг үүсгэсэн шалтгааныг арилгасны дараа зөвхөн цахилгаан тэжээлийг унтрааж, дараа нь эргүүлж, хэлхээг анхны байдалд нь буцааж өгч болно. SZ конденсатор нь ихэвчлэн шаардлагагүй байдаг - түүний даалгавар бол асаах үед хэлхээг эхлүүлэхэд хялбар болгох явдал юм. Топологи цахилгаан гүйдлийн хавтанэлементүүдийг суурилуулахын тулд Зураг дээр үзүүлэв. 4.4 (энэ нь нэг дууны холбогчтой). Радиатор дээр транзистор VT2 суурилуулсан.

Үйлдвэрлэлд дараахь хэсгүүдийг ашигласан: тохируулсан резистор R8 төрлийн SPZ-19a, ямар ч төрлийн бусад резисторууд; конденсатор C1 - K50-29V нь 16 В, C2...C5 - K10-17, C5 - K52-1 6.3 В. Хэлхээг нэмэлт болгож болно. LED үзүүлэлтхамгаалалтын идэвхжүүлэлт (HL1). Үүнийг хийхийн тулд та нэмэлт элементүүдийг суулгах хэрэгтэй болно: диод VD3 ба резистор R10, зурагт үзүүлсэн шиг. 4.5.

Уран зохиол: I.P. Шелестов - Радио сонирхогчдод зориулсан ашигтай диаграмм, 3-р ном.

Тогтвортой тэжээлийн хүчдэл нь урьдчилсан нөхцөл юм зөв ажиллагааолон электрон тоног төхөөрөмж. Тогтворжуулахын тулд DC хүчдэлАчаалал дээр, сүлжээний хүчдэл хэлбэлзэж, ачааллын зарцуулсан гүйдэл өөрчлөгдөх үед тогтмол гүйдлийн тогтворжуулагчийг шүүлтүүр бүхий Шулуутгагч ба ачаалал (хэрэглэгч) хооронд суурилуулсан.

Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нь тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэл ба ачааллын гүйдэл (гаралтын гүйдэл) -ээс хамаарна.

Бид олох болно бүрэн дифференциалөөрчлөх үед хүчдэлийн өөрчлөлт ба:

Баруун, зүүн талыг нь хуваая, мөн баруун талд байгаа эхний гишүүнийг , хоёр дахь гишүүнийг -ээр үржүүлж хуваая.

Тэмдэглэгээг танилцуулж, хязгаарлагдмал алхам руу шилжих нь бидэнд байна

Энд харьцангуй нэгж дэх оролт ба гаралтын хүчдэлийн өсөлтийн харьцаатай тэнцүү тогтворжуулах коэффициент байна;

Тогтворжуулагчийн дотоод (гаралтын) эсэргүүцэл.

Тогтворжуулагчийг параметрийн болон нөхөн олговор гэж хуваадаг.

Параметрийн тогтворжуулагч нь элементийг ашиглахад суурилдаг шугаман бус шинж чанаржишээлбэл, хагас дамжуулагч zener диод (§ 1.3-ыг үзнэ үү). Урвуу цахилгааны эвдрэлийн бүс дэх zener диод дээрх хүчдэл нь төхөөрөмжөөр дамжих урвуу гүйдлийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлттэй бараг тогтмол байна.

Параметр тогтворжуулагчийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 5.10, a.

Цагаан будаа. 5.10. Параметрийн тогтворжуулагч (a), түүний өсөлттэй тэнцүү хэлхээ (б) ба тогтворжуулагчтай (муруй 2) ба тогтворжуулагчгүй (муруй) Шулуутгагчийн гадаад шинж чанар (c)

Тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэл нь zener диодын тогтворжуулах хүчдэлээс их байх ёстой. Зенерийн диодоор дамжих гүйдлийг хязгаарлахын тулд тогтворжуулагчийн резистор суурилуулсан.Гаралтын хүчдэлийг zener диодоос салгана. Оролтын хүчдэлийн нэг хэсэг нь резистор дээр алдагдаж, үлдсэн хэсэг нь ачаалалд хамаарна.

Бид үүнийг анхаарч үздэг, бид авдаг

Хамгийн их гүйдэл нь zener диодоор дамждаг

Хамгийн бага гүйдэл нь zener диодоор дамждаг

Хэрэв нөхцөл хангагдсан бол - тогтворжуулах хэсгийг хязгаарлах zener диодын гүйдэл, ачаалал дээрх хүчдэл тогтвортой, тэнцүү байна. -аас.

Гүйдэл ихсэх тусам хүчдэлийн уналт . Ачааллын эсэргүүцэл нэмэгдэхийн хэрээр ачааллын гүйдэл буурч, zener диодоор дамжих гүйдэл ижил утгаар нэмэгдэж, ачаалал дээрх хүчдэлийн уналт өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Үүнийг олохын тулд бид зурган дээрх тогтворжуулагчийн ижил төстэй хэлхээг барих болно. 5.10, мөн өсөлтийн хувьд. Шугаман бус элемент нь тогтворжуулах хэсэгт ажилладаг бөгөөд хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл нь төхөөрөмжийн параметр юм. Тогтворжуулагчийг солих хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. . Эквивалент хэлхээнээс бид олж авдаг

Тогтворжуулагчид үүнийг авч үзвэл бидэнд байна

Өсгөгчийн параметрүүдийг тооцоолохын нэгэн адил (§ 2.3-ыг үзнэ үү) олохын тулд бид эквивалент генераторын теорем ба багцыг, дараа нь тогтворжуулагчийн гаралтын эсэргүүцлийг ашиглана.

(5.16), (5.17) илэрхийлэл нь тогтворжуулагчийн параметрүүдийг ашигласан хагас дамжуулагч zener диодын (эсвэл бусад төхөөрөмж) параметрээр тодорхойлогддог болохыг харуулж байна. Ихэвчлэн параметрийн тогтворжуулагчийн хувьд энэ нь 20-40-аас ихгүй байдаг боловч хэд хэдэн омоос хэдэн зуун ом хүртэл хэлбэлздэг.

Зарим тохиолдолд ийм үзүүлэлтүүд хангалтгүй байдаг тул нөхөн олговор тогтворжуулагчийг ашигладаг. Зураг дээр. Зураг 5.11-д нөхөн олговрын тогтворжуулагчийн хамгийн энгийн хэлхээнүүдийн нэгийг харуулсан бөгөөд үүнд ачаалал нь тохируулагч шугаман бус элемент болох транзистор V-ээр дамжуулан оролтын хүчдэлийн эх үүсвэрт холбогдсон байна. OS дохио нь транзисторын суурь руу op-amp-ээр дамжин ирдэг. Оп-амперийн оролт нь өндөр эсэргүүцэлтэй эсэргүүцэл хуваагч болон лавлагаа (лавлагаа) хүчдэлээс хүчдэлийг хүлээн авдаг.

Цагаан будаа. 5.11. Хамгийн энгийн схем op-amp бүхий нөхөн олговрын тогтворжуулагч

Тогтворжуулагчийн ажиллагааг авч үзье. Хүчдэл нэмэгдэж, дараа нь нэмэгдсэн гэж үзье. Энэ тохиолдолд хүчдэлийн эерэг өсөлтийг op-amp-ийн урвуу оролтод хэрэглэж, op-amp-ийн гаралт дээр сөрөг хүчдэлийн өсөлт үүсдэг. Үндсэн ба эмиттерийн хүчдэлийн зөрүүг V транзисторын хяналтын эмиттерийн уулзварт хэрэглэнэ. Бидний авч үзэж буй горимд транзисторын гүйдэл V буурч, гаралтын хүчдэл бараг анхны утга хүртэл буурдаг. Үүний нэгэн адил, өсөлт эсвэл буурах үед гаралтын өөрчлөлтийг боловсруулах болно: өөрчлөгдөж, харгалзах тэмдэг гарч ирэх ба транзисторын гүйдэл өөрчлөгдөх болно. Энэ нь маш өндөр, учир нь ашиглалтын явцад zener диодын ажиллах горим бараг өөрчлөгддөггүй бөгөөд түүгээр дамжих гүйдэл тогтвортой байдаг.

Нөхөн хүчдэлийн тогтворжуулагчийг IC хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнд тохируулагч шугаман бус элемент, транзистор V, op-amp, ачааллыг оролт руу холбодог хэлхээ орно.

Зураг дээр. 5.10, в нь тогтворжуулагчтай тэжээлийн эх үүсвэрийн гадаад шинж чанарыг харуулсан бөгөөд түүний ажлын талбай нь одоогийн утгуудаар хязгаарлагддаг.

Үүнтэй холбогдуулан тогтворжуулагчийн гаралтад нийлүүлсэн хүчдэлийн нэг хэсэг нь транзистор дээр "үлдэж", үлдсэн хэсэг нь тогтворжуулагчийн гаралт руу ордог. Хэрэв та нийлмэл транзисторын суурийн хүчдэлийг нэмэгдүүлбэл энэ нь нээгдэж, түүн дээрх хүчдэлийн уналт буурч, тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нэмэгдэнэ. Мөн эсрэгээр. Хоёр тохиолдолд тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлийн утга нь нийлмэл транзисторын суурийн хүчдэлийн түвшинд ойрхон байна.

Тогтворжуулагчийн гаралтын үед хүчдэлийн утгыг өгөгдсөн түвшинд байлгах нь гаралтын хүчдэлийн нэг хэсэг (сөрөг хүчдэл) байгаатай холбоотой юм. санал хүсэлт) R10, R11, R12 хүчдэл хуваагчаас үйлдлийн өсгөгч DA1 (сөрөг эргэх хүчдэлийн өсгөгч) руу очдог. Энэ хэлхээний үйлдлийн өсгөгчийн гаралтын хүчдэл нь түүний оролтын хүчдэлийн зөрүү тэг байх утга руу чиглэнэ.

Энэ нь дараах байдлаар тохиолддог. R11 резистороос эргэх хүчдэлийг үйлдлийн өсгөгчийн 4-р оролтод нийлүүлдэг. 5-р оролт дээр zener диод VD6 нь тогтмол хүчдэлийн утгыг (лавлагаа хүчдэл) хадгалдаг. Оролтын хүчдэлийн зөрүүг үйл ажиллагааны өсгөгчөөр нэмэгдүүлж, резистор R3-ээр дамжуулан нийлмэл транзисторын сууринд нийлүүлдэг бөгөөд хүчдэлийн уналт нь тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлийн утгыг тодорхойлдог. R11 резисторын оролтын хүчдэлийн нэг хэсгийг дахин үйлдлийн өсгөгч рүү нийлүүлдэг. Тиймээс, санал хүсэлтийн хүчдэлийг жишиг хүчдэлтэй харьцуулах, тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлд ажиллах өсгөгчийн гаралтын хүчдэлийн нөлөөлөл тасралтгүй явагддаг.

Хэрэв тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нэмэгдэх юм бол үйлдлийн өсгөгчийн 4-р оролтод нийлүүлсэн эргэх хүчдэл мөн нэмэгдэж, энэ нь лавлагааны хэмжээнээс их болно.

Эдгээр хүчдэлийн зөрүүг үйл ажиллагааны өсгөгчөөр нэмэгдүүлж, гаралтын хүчдэл буурч, нийлмэл транзисторыг унтраадаг. Үүний үр дүнд түүний дээрх хүчдэлийн уналт нэмэгдэж, энэ нь тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл буурахад хүргэдэг. Энэ процесс нь санал хүсэлтийн хүчдэл нь жишиг хүчдэлтэй бараг тэнцүү болох хүртэл үргэлжилнэ (тэдгээрийн ялгаа нь ашигласан өсгөгчийн төрлөөс хамаарч 5...200 мВ байж болно).

Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл буурах үед урвуу процесс явагдана. Санал хүсэлтийн хүчдэл буурч, жишиг хүчдэлээс бага болж, эргэх хүчдэлийн өсгөгчийн гаралт дээрх эдгээр хүчдэлийн зөрүү нэмэгдэж, нийлмэл транзистор нээгдэж, улмаар тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нэмэгддэг.

Гаралтын хүчдэлийн хэмжээ нь нэлээд олон хүчин зүйлээс хамаардаг (ачаалалд зарцуулсан гүйдэл, анхдагч сүлжээнд хүчдэлийн хэлбэлзэл, орчны температурын хэлбэлзэл гэх мэт). Тиймээс тогтворжуулагчид тайлбарласан процессууд тасралтгүй явагддаг, өөрөөр хэлбэл гаралтын хүчдэл нь урьдчилан тодорхойлсон утгатай харьцуулахад маш бага хазайлтаар байнга хэлбэлздэг.

Ашиглалтын өсгөгч DA1-ийн 5-р оролтод нийлүүлсэн жишиг хүчдэлийн эх үүсвэр нь zener диод VD6 юм. Лавлах хүчдэлийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэжээлийн хүчдэлийг VD5 zener диод дээрх параметрийн тогтворжуулагчаас нийлүүлдэг.

Тогтворжуулагчийг хэт ачааллаас хамгаалахын тулд optocoupler VU1, одоогийн мэдрэгч (резистор R8) ба транзистор VT3 ашигладаг. Хамгаалалтын хэсэгт оптокоуплер (LED ба фототиристор оптик холболттой, нэг орон сууцанд суурилуулсан) ашиглах нь түүний ажиллагааны найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Тогтворжуулагчийн ачааллын зарцуулсан гүйдэл нэмэгдэхийн хэрээр R8 резистор дээрх хүчдэлийн уналт нэмэгдэж, улмаар VT3 транзисторын сууринд нийлүүлэх хүчдэл нэмэгддэг. Энэ хүчдэлийн тодорхой утгын үед транзистор VT3-ийн коллекторын гүйдэл нь VU1 optocoupler-ийн LED-ийг асаахад шаардагдах утгад хүрдэг.

LED цацраг нь optocoupler тиристорыг асааж, нийлмэл транзисторын суурь дахь хүчдэл 1... 1.5V хүртэл буурдаг, учир нь энэ нь асаалттай тиристорын бага эсэргүүцэлээр дамжуулан нийтлэг автобусанд холбогдсон байдаг. Үүний үр дүнд нийлмэл транзистор хаагдаж, тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл ба гүйдэл бараг тэг болж буурдаг. R8 резистор дээрх хүчдэлийн уналт буурч, транзистор VT3 хаагдаж, оптокоуплер гэрэлтэхээ больсон ч тиристор нь анод дахь хүчдэл (катодтой харьцуулахад) 1 В-оос бага болтол асаалттай хэвээр байна. Энэ нь зөвхөн оролтын хүчдэлийг эргүүлэхэд л тохиолдох болно. тогтворжуулагчийг унтраасан эсвэл SB1 товчлуурын контактууд хаалттай байна.

Хэлхээний үлдсэн элементүүдийн зорилгын талаар товчхон. Эсэргүүцэл R1, конденсатор C2 ба zener диод VD5 нь параметрийн тогтворжуулагчийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь үйл ажиллагааны өсгөгчийн тэжээлийн хүчдэлийг тогтворжуулах, R5, VD2 лавлах хүчдэлийн эх үүсвэрийн тэжээлийн хүчдэлийг урьдчилан тогтворжуулах үйлчилгээ үзүүлдэг. Resistor R2 нь нийлмэл транзисторын суурь дахь анхны хүчдэлийг хангаж, тогтворжуулагчийг эхлүүлэх найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг Конденсатор SZ нь тогтворжуулагчийг бага давтамжтайгаар өдөөхөөс сэргийлдэг. Resistor R3 нь үйлдлийн өсгөгчийн гаралтын гүйдлийг хязгаарладаг богино холбоостүүний гаралт дээр (жишээлбэл, optocoupler тиристор асаалттай үед).

R4, C2 хэлхээ нь үйлдлийн өсгөгчийг өдөөхөөс сэргийлж, тодорхой төрлийн үйлдлийн өсгөгчийн лавлагааны номонд өгөгдсөн зөвлөмжийн дагуу сонгогддог.

Zener диод VD7 ба резистор R7 нь параметрийн тогтворжуулагчийг бүрдүүлдэг бөгөөд тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл өөрчлөгдөх үед хамгаалалтын нэгжийн тэжээлийн хүчдэлийг тогтмол түвшинд байлгахад үйлчилдэг.

Resistor R6 нь транзистор VT3-ийн коллекторын гүйдлийг optocoupler LED-ийн хэвийн үйл ажиллагаанд шаардагдах түвшинд хүртэл хязгаарладаг. R6 резисторын хувьд C5-5 төрлийн резистор эсвэл өндөр эсэргүүцэлтэй утсаар хийсэн гар хийцийн резисторыг (жишээлбэл, төмөр эсвэл зуухны спираль) ашиглана.

Конденсатор C1 нь оролтын хүчдэлийн долгионы түвшинг, C5 - тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлийг бууруулдаг. C6 конденсатор нь өндөр давтамжийн гармоникийн тогтворжуулагчийн гаралтын хэлхээг блоклодог. Өндөр ачааллын гүйдлийн үед транзистор VT2-ийн хэвийн дулааны горимыг 100 см-ээс багагүй талбай бүхий радиатор дээр суурилуулах замаар хангана.

Тогтворжуулагч нь 15 мВ-аас ихгүй гаралтын хүчдэлийн долгионы түвшинтэй 1 А хүртэлх гаралтын гүйдлийн үед 4.5...12 В-ийн дотор гаралтын хүчдэлийг жигд тохируулах боломжийг олгодог. Гаралтын гүйдэл 1.1 А-аас хэтэрсэн үед хэт ачааллын хамгаалалт идэвхждэг.

Одоо элементүүдийг солих тухай. K553UD1 үйлдлийн өсгөгчийг K140UD2, K140UD9, K553UD2-ээр сольж болно. Транзистор VT1 нь KT603, KT608, VT2 - KT805, KT806, KT908 гэх мэт ямар ч үсгийн индекстэй байж болно. Optocoupler - ямар ч үсгийн индекс бүхий заасан төрөл.

Хүчдэл Хувьсах гүйдлийнтогтворжуулагч шулуутгагчийг 1 А гүйдлийн үед дор хаяж 12 В гаралтын хүчдэлээр хангадаг ямар ч бууруулагч трансформатораас нийлүүлнэ. Ийм трансформатор болгон TVK-110 LM, TVK-110 L1 гаралтын трансформаторыг ашиглаж болно.

Тусгай чип дээр тогтворжуулагч

Дээрх трансформаторуудыг хүчдэлийн тогтворжуулагчтай хамт ашиглаж болох бөгөөд тэдгээрийн диаграммыг зурагт үзүүлэв. Үүнийг K142EN1 тусгай нэгдсэн хэлхээнд угсардаг. Энэ нь хяналтын элементийн дараалсан холболттой тасралтгүй хүчдэлийн тогтворжуулагч юм.

Хангалттай өндөр гүйцэтгэлийн шинж чанар, гадаад гүйдлийн мэдрэгчээс ажилладаг хэт ачааллаас хамгаалах суурилуулсан хэлхээ, тогтворжуулагчийг асаах/унтраах хэлхээ гадаад эх сурвалждохио нь 3...12 В-ын хязгаарт гаралтын хүчдэлээр хангадаг тогтворжсон тэжээлийн хангамжийг түүн дээр үндэслэн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

Нэгдсэн хүчдэлийн тогтворжуулагчийн хэлхээ нь өөрөө 150 мА-аас их ачааллын гүйдлийг хангаж чадахгүй бөгөөд энэ нь зарим төхөөрөмжийг ажиллуулахад хангалтгүй юм. Тиймээс тогтворжуулагчийн ачааллын багтаамжийг нэмэгдүүлэхийн тулд нийлмэл транзистор VT1, VT2 дээр суурилсан цахилгаан өсгөгчийг түүний гаралтад холбодог. Үүний ачаар тогтворжуулагчийн гаралтын гүйдэл нь тогтоосон гаралтын хүчдэлийн мужид 1.5 А хүрч чадна.

Энэ хэлхээнд дотоод лавлагаа хүчдэлийн эх үүсвэр бүхий сөрөг санал өсгөгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг DA1 нэгдсэн хэлхээний гаралтад нийлүүлсэн эргэх хүчдэлийг R5 резистороос салгасан. Resistor R3 нь хэт гүйдлийн хамгаалалтын нэгжийн гүйдлийн мэдрэгч болдог. R1, R2 резисторууд нь VT2 транзисторын ажиллах горим ба DA1 нэгдсэн хэлхээний дотоод хамгаалалтын транзисторыг хангадаг. C2 конденсатор нь өндөр давтамжийн үед нэгдсэн хэлхээний өөрөө өдөөгддөггүй.

Эсэргүүцэл R3 нь өмнө тайлбарласантай адил утсаар ороосон байна. VT1 транзисторын хувьд та ямар ч үсгийн индекстэй KT603, KT608, VT2 - KT805, KT809 гэх мэт транзисторуудыг ашиглаж болно.

Тиймээс хамгийн энгийн нөхөн олговрын хүчдэл тогтворжуулагчийн хэлхээг баруун талын зурагт үзүүлэв.

Тэмдэглэл:

1. I R - тогтворжуулагчийн эсэргүүцэлээр дамжих гүйдэл (R 0)
2. I st - zener диодоор дамжих гүйдэл
3. I n - ачааллын гүйдэл
4. Iin - үйл ажиллагааны өсгөгчийн оролтын гүйдэл
5. I d - резистор R 2-ээр дамжих гүйдэл
6. Uin - оролтын хүчдэл
7. U гаралт - гаралтын хүчдэл (ачаалал дахь хүчдэлийн уналт)
8. U st - zener диод дээрх хүчдэлийн уналт
9. U d - эсэргүүцэл хуваагчаас авсан хүчдэл (R 1, R 2)
10. U op-amp - үйл ажиллагааны өсгөгчийн гаралтын хүчдэл
11. U be - хүчдэлийн уналт p-n уулзварсуурь ялгаруулагч транзистор

Яагаад ийм тогтворжуулагчийг нөхөн олговор гэж нэрлэдэг вэ, түүний давуу тал юу вэ? Үнэн хэрэгтээ ийм тогтворжуулагч нь сөрөг хүчдэлийн санал хүсэлт бүхий хяналтын систем боловч энэ нь юу болохыг мэдэхгүй хүмүүст бид холоос эхлэх болно.

Таны санаж байгаагаар үйлдлийн өсгөгч нь оролтын хоорондох хүчдэлийн зөрүүг нэмэгдүүлдэг. Инвертгүй оролтын хүчдэл нь zener диодын тогтворжуулах хүчдэлтэй тэнцүү байна (U st). Урвуу оролтод бид хуваагчаас (U d) авсан гаралтын хүчдэлийн хэсгийг нийлүүлдэг, өөрөөр хэлбэл R 1, R 2 резистороор тодорхойлогдсон тодорхой коэффициентоор хуваагдсан гаралтын хүчдэлтэй байна. Эдгээр хүчдэлийн хоорондох ялгаа (U st -U d) нь алдааны дохио бөгөөд энэ нь хуваагчаас гарах хүчдэл нь zener диод дээрх хүчдэлээс хэр их ялгаатай болохыг харуулдаг (энэ ялгааг E үсгээр тэмдэглэе).

Цаашилбал, op-amp-ийн гаралтын хүчдэл нь E*K ou-тэй тэнцүү бөгөөд K ou нь нээлттэй эргэх хэлхээ бүхий үйлдлийн өсгөгчийн нэмэгдэл юм (Англи хэл дээрх G openloop). Ачаалал дээрх хүчдэл нь op-amp-ийн гаралтын хүчдэл ба транзисторын суурь ялгаруулагчийн p-n уулзвар дээрх хүчдэлийн уналтын зөрүүтэй тэнцүү байна.

Математикийн хувьд бидний дээр дурдсан бүх зүйл дараах байдалтай байна.

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

E=U st -U d (2)

Эхний тэгшитгэлийг нарийвчлан авч үзээд энэ хэлбэрт шилжүүлье.

E=U out / K ou + U be / K ou

Одоо юу гэдгийг санацгаая гол онцлогүйл ажиллагааны өсгөгч ба яагаад хүн бүр тэдэнд маш их хайртай вэ? Энэ нь зөв, тэдний гол онцлог нь 10 6 ба түүнээс дээш дарааллын асар их ашиг юм (хамгийн тохиромжтой op-amp-ийн хувьд энэ нь ерөнхийдөө хязгааргүйтэй тэнцүү). Энэ нь бидэнд юу өгөх вэ? Таны харж байгаагаар сүүлчийн тэгшитгэлийн баруун талд хоёр гишүүний хуваагч нь K ou байгаа бөгөөд K ou нь маш том учраас эдгээр хоёр нэр томъёо нь маш бага (хамгийн тохиромжтой op amp-тэй байх хандлагатай байдаг. тэг). Өөрөөр хэлбэл, бидний хэлхээ ажиллаж байх үед алдааны дохио нь тэг байх төлөв рүү ордог. Үйлдлийн өсгөгч нь оролтын хүчдэлийг харьцуулж, хэрэв тэдгээр нь ялгаатай бол (алдаа гарсан бол) op-amp-ийн гаралтын хүчдэл өөрчлөгддөг тул түүний оролтын хүчдэлийн зөрүү тэг болно. Өөрөөр хэлбэл, тэрээр алдаагаа нөхөхийг эрмэлздэг. Тиймээс тогтворжуулагчийн нэр - нөхөн олговор.

0=U st -U d (2*)

Бидний санаж байгаагаар U d нь R 1, R 2 резисторууд дээрх хуваагчаас хасагдсан гаралтын хүчдэлийн нэг хэсэг юм. Хэрэв бид хуваагчаа тооцоолж, op-amp-ийн оролтын гүйдлийн тухай мартахгүй бол бид дараахь зүйлийг авна.

Энэ илэрхийллийг (2*) тэгшитгэлд орлуулсны дараа гаралтын хүчдэлийн хувьд дараах томъёог (3) бичиж болно.

Ашиглалтын өсгөгчийн оролтын гүйдэл нь ихэвчлэн маш бага байдаг (микро, нано, тэр ч байтугай пикоампууд), тиймээс I d хангалттай их гүйдэлтэй бол бид хуваагчийн хоёр гар дахь гүйдэл ижил бөгөөд I d-тэй тэнцүү байна гэж үзэж болно. , (3) томъёоны хамгийн баруун талын гишүүнийг тэгтэй тэнцүү гэж үзэж, (3) томъёог дараах байдлаар дахин бичнэ үү.

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

R 1, R 2 резисторыг тооцоолохдоо (3*) томьёо нь хуваагч резистороор дамжин өнгөрөх гүйдэл нь үйлдлийн өсгөгчийн оролтын гүйдлээс хамаагүй их байх үед л хүчинтэй гэдгийг санах нь зүйтэй. Id-ийн утгыг дараах томъёогоор тооцоолж болно.

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

Одоо тогтворжуулагчийн хэвийн үйл ажиллагааны талбайг үнэлж, R0-ийг тооцоолж, гаралтын хүчдэлийн тогтвортой байдалд юу нөлөөлөх талаар бодож үзье.

Сүүлийн томъёоноос харахад зөвхөн жишиг хүчдэлийн тогтвортой байдал нь Uout-ийн тогтвортой байдалд чухал нөлөө үзүүлж чадна. Лавлах хүчдэл нь гаралтын хүчдэлийн нэг хэсгийг харьцуулж үздэг, өөрөөр хэлбэл zener диод дээрх хүчдэл юм. Бид резисторуудын эсэргүүцлийг тэдгээрийн дундуур урсах гүйдэлээс хамааралгүй гэж үзэх болно (бид температурын тогтворгүй байдлыг авч үзэхгүй). Транзисторын p-n уулзвар дахь хүчдэлийн уналтаас гаралтын хүчдэлийн хамаарал (энэ нь сул, гэхдээ гүйдлээс хамаарна) -тай адилаар алга болно (бид эхний томъёоноос алдааг тооцоолж байсныг санаарай - бид транзисторын BE уулзвар дээрх уналтыг K ou-д хувааж, op-amp-ийн маш их өсөлтийн улмаас энэ илэрхийлэлийг тэгтэй тэнцүүлэв).

Дээр дурдсанаас харахад энд тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх гол арга бол жишиг хүчдэлийн эх үүсвэрийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд та ердийн үйл ажиллагааны хүрээг нарийсгаж болно (хэлхээний оролтын хүчдэлийн хүрээг багасгах, энэ нь zener диодоор дамжих гүйдлийг бага хэмжээгээр өөрчлөхөд хүргэдэг) эсвэл zener диодын оронд нэгдсэн тогтворжуулагчийг авч болно. Нэмж дурдахад та бидний хялбаршуулсан аргуудын талаар санаж болно, дараа нь өөр хэд хэдэн арга гарч ирнэ: илүү их ашиг, бага оролтын гүйдэл бүхий op-amp авах (энэ нь илүү их утгатай хуваагч резисторыг авах боломжтой болно - үр ашиг нэмэгдэх болно) .

За, хэвийн үйл ажиллагааны талбар болон R 0-ийн тооцоолол руу буцъя. Хэлхээний хэвийн ажиллагааг хангахын тулд zener диодын гүйдэл нь Ist min-ээс Ist max хүртэл байх ёстой. Зенер диодын хамгийн бага гүйдэл нь хамгийн бага оролтын хүчдэлд байх болно, өөрөөр хэлбэл:

U in min =I R *R 0 +U st, хаана I R =I st min +I in

Энд ижил төстэй байна - хэрэв zener диодын гүйдэл нь үйлдлийн өсгөгчийн оролтын гүйдлээс хамаагүй их байвал бид I R =I st min гэж үзэж болно. Дараа нь бидний томьёо U хэлбэрээр min =I st min *R 0 +U st (4) хэлбэрээр бичигдэх бөгөөд үүнээс R 0-ийг илэрхийлж болно.

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

Zener диодоор дамжих хамгийн их гүйдэл нь хамгийн их оролтын хүчдэл дээр урсах болно гэдгийг үндэслэн бид өөр томьёог бичнэ: U in max =I st max *R 0 +U st (5) ба үүнийг томъёогоор (4) нэгтгэнэ. Бид хэвийн үйл ажиллагааны бүсийг олдог:

За, би аль хэдийн хэлсэнчлэн, хэрэв үүссэн оролтын хүчдэлийн хүрээ нь шаардлагатай хэмжээнээс илүү өргөн байвал та үүнийг нарийсгаж, гаралтын хүчдэлийн тогтвортой байдал нэмэгдэх болно (жишиг хүчдэлийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх замаар).

Үйлдлийн өсгөгч ашигладаг PWM зохицуулагчийн давуу тал нь та бараг ямар ч op-amp ашиглаж болно. стандарт схеморуулах, мэдээжийн хэрэг).

Гаралтын үр дүнтэй хүчдэлийн түвшинг op-amp-ийн урвуу бус оролтын хүчдэлийн түвшинг өөрчлөх замаар тохируулдаг бөгөөд энэ нь хэлхээг дараах байдлаар ашиглах боломжийг олгодог. бүрэлдэхүүн хэсэгтөрөл бүрийн хүчдэл ба гүйдлийн зохицуулагч, түүнчлэн улайсдаг чийдэнг жигд асаах, унтраах хэлхээ.
Схемдавтахад хялбар, ховор элемент агуулаагүй, хэрэв элементүүд нь хэвийн ажиллаж байвал тохиргоо хийлгүйгээр шууд ажиллаж эхэлдэг. Эрчим хүчний талбарт транзисторыг ачааллын гүйдлийн дагуу сонгосон боловч дулааны эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд өндөр гүйдэлд зориулагдсан транзисторуудыг ашиглахыг зөвлөж байна. Тэд нээлттэй үед хамгийн бага эсэргүүцэлтэй байдаг.
Радиаторын талбай талбайн эффект транзистортүүний төрөл ба ачааллын гүйдлийн сонголтоор бүрэн тодорхойлогддог. Хэрэв уг хэлхээг самбар дээрх сүлжээн дэх хүчдэлийг + 24 В-т зохицуулахад ашигладаг бол транзисторын коллекторын хоорондох талбайн эффектийн транзисторын хаалгыг эвдэхээс сэргийлнэ. VT1 ба Хөшигний VT2 та 1 К эсэргүүцэлтэй резистор ба резисторыг асаах хэрэгтэй R6 ямар ч тохиромжтой 15 В zener диодтой шунт, хэлхээний үлдсэн элементүүд өөрчлөгддөггүй.

Өмнө нь хэлэлцсэн бүх хэлхээнд эрчим хүчний талбайн нөлөө бүхий транзисторыг ашигладаг n- суваг транзисторууд нь хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн сайн шинж чанартай байдаг.

Хэрэв терминалуудын аль нэг нь газардуулгатай холбогдсон ачаалал дээрх хүчдэлийг зохицуулах шаардлагатай бол хэлхээг ашигладаг. n- Сувгийн талбайн эффект транзистор нь тэжээлийн эх үүсвэрийн + руу ус зайлуулах суваг болгон холбогдсон ба ачааллын эх үүсвэрийн хэлхээнд асаалттай байна.

Талбайн нөлөөллийн транзисторыг бүрэн нээх боломжийг хангахын тулд хяналтын хэлхээнд тусгай микро схемд хийдэг шиг хаалганы хяналтын хэлхээн дэх хүчдэлийг 27-30 В хүртэл нэмэгдүүлэх нэгж байх ёстой. U 6 080B ... U6084B, L9610, L9611 , дараа нь хаалга ба эх үүсвэрийн хооронд хамгийн багадаа 15 В хүчдэлтэй байх болно. Хэрэв ачааллын гүйдэл 10А-аас хэтрэхгүй бол та эрчим хүчний талбарыг ашиглаж болно.х - сувгийн транзисторууд, тэдгээрийн хүрээ нь технологийн шалтгаанаар хамаагүй нарийссан. Хэлхээнд байгаа транзисторын төрөл мөн өөрчлөгддөг VT1 , болон тохируулгын шинж чанар R7 урвуу. Хэрэв эхний хэлхээнд хяналтын хүчдэлийн өсөлт (хувьсах резистор гулсагч нь тэжээлийн эх үүсвэрийн "+" руу шилждэг) ачааллын үед гаралтын хүчдэл буурахад хүргэдэг бол хоёр дахь хэлхээнд энэ хамаарал эсрэгээрээ байна. Хэрэв тодорхой хэлхээ нь гаралтын хүчдэлийн оролтын хүчдэлээс урвуу хамааралтай байхыг шаарддаг бол хэлхээн дэх транзисторуудын бүтцийг өөрчлөх шаардлагатай. VT1, өөрөөр хэлбэл транзистор VT1 эхний хэлхээнд та гэж холбох хэрэгтэй VT1 хоёр дахь схемийн хувьд ба эсрэгээр.