Glavna pomanjkljivost linearnih stabilizatorjev srednje in velike moči je njihova nizka učinkovitost. Še več, čim manj izhodna napetost vira energije, manjša je njegova učinkovitost. To je razloženo z dejstvom, da je v stabilizacijskem načinu močnostni tranzistor napajalnika običajno zaporedno povezan z obremenitvijo, za normalno delovanje takega stabilizatorja pa je napetost kolektor-emiter (11ke) najmanj 3. Na regulacijski tranzistor mora delovati ..5 V. Pri tokovih nad 1 A pride do znatnih izgub moči zaradi sproščanja toplotne energije, razpršene v močnostnem tranzistorju. Kar vodi do potrebe po povečanju površine hladilnega telesa ali uporabi ventilatorja za prisilno hlajenje.

Enako pomanjkljivost imajo integrirani linearni stabilizatorji napetosti na mikrovezjih iz serije 142EN (5...14), ki so razširjeni zaradi nizkih stroškov. IN Zadnje čase pojavil v prodaji uvožena mikrovezja iz serije "LOW DROP" (SD, DV, LT1083/1084/1085). Ta mikrovezja lahko delujejo pri zmanjšani napetosti med vhodom in izhodom (do 1 ... 1,3 V) in zagotavljajo stabilizirano izhodno napetost v območju 1,25 ... 30 V pri obremenitvenem toku 7,5/5/3 A, oz. Najbližji domači analog glede na parametre, tip KR142EN22, ima največji stabilizacijski tok 5 A.

Pri največjem izhodnem toku proizvajalec zagotavlja stabilizacijski način z vhodno-izhodno napetostjo najmanj 1,5 V. Mikrovezja imajo vgrajeno tudi zaščito pred presežnim tokom v obremenitvi dovoljene vrednosti in toplotno zaščito pred pregrevanjem Primer.

Ti stabilizatorji zagotavljajo nestabilnost izhodne napetosti "0,05% / V, nestabilnost izhodne napetosti, ko se izhodni tok spremeni od 10 mA do največje vrednosti, ki ni slabša od 0,1% / V. Tipična shema vezja za povezavo takšne napetosti stabilizatorjev je prikazano na sliki 4.1.

Kondenzatorji C2 ... C4 morajo biti nameščeni blizu mikrovezja in bolje je, če so tantalovi. Kapacitivnost kondenzatorja C1 je izbrana iz pogoja 2000 μF na 1 A toka. Mikrovezja so na voljo v treh vrstah ohišij, prikazanih na sl. 4.2. Tip ohišja je določen z zadnjimi črkami v oznaki. več podrobne informacije za ta mikrovezja je na voljo v referenčni literaturi, na primer J119.

Ekonomsko izvedljiva je uporaba takšnih stabilizatorjev napetosti, ko je obremenitveni tok večji od 1 A, pa tudi v primeru pomanjkanja prostora v konstrukciji. Diskretne elemente lahko uporabimo tudi kot varčen napajalnik. Prikazano na sl. 4.3 vezje je zasnovano za izhodno napetost 5 V in obremenitveni tok do 1 A. Zagotavlja normalno delovanje pri minimalni napetosti na močnostnem tranzistorju (0,7 ... 1,3 V). To dosežemo z uporabo tranzistorja (VT2) z nizko napetostjo v odprtem stanju kot regulatorja moči. To omogoča, da stabilizatorsko vezje deluje pri nižjih vhodno-izhodnih napetostih.

Vezje ima zaščito (sprožilni tip) v primeru, da tok v bremenu preseže dovoljeno vrednost, pa tudi napetost na vhodu stabilizatorja presega 10,8 V.

Zaščitna enota je izdelana na tranzistorju VT1 in tiristorju VS1. Ko se tiristor sproži, izklopi napajanje mikrovezja DA1 (pin 7 je v kratkem stiku s skupno žico). V tem primeru se bo tranzistor VT3 in s tem VT2 zaprl in izhod bo imel ničelno napetost. Tokokrog se lahko vrne v prvotno stanje šele po odpravi vzroka, ki je povzročil preobremenitev, z izklopom in nato vklopom napajanja.

Kondenzator SZ običajno ni potreben - njegova naloga je olajšati zagon vezja v trenutku vklopa.

Tokokrog se lahko vrne v prvotno stanje šele po odpravi vzroka, ki je povzročil preobremenitev, z izklopom in nato vklopom napajanja. Kondenzator SZ običajno ni potreben - njegova naloga je olajšati zagon vezja v trenutku vklopa. Topologija tiskano vezje za namestitev elementov je prikazano na sl. 4.4 (vsebuje en mostiček za glasnost). Tranzistor VT2 je nameščen na radiatorju.

Pri izdelavi so bili uporabljeni naslednji deli: nastavljeni upor R8 tipa SPZ-19a, ostali upori poljubnega tipa; kondenzatorji C1 - K50-29V za 16 V, C2...C5 - K10-17, C5 - K52-1 za 6,3 V. Vezje je mogoče dopolniti LED indikator vklop zaščite (HL1). Če želite to narediti, boste morali namestiti dodatne elemente: diodo VD3 in upor R10, kot je prikazano na sl. 4.5.

Literatura: I.P. Shelestov - Uporabni diagrami za radioamaterje, knjiga 3.

Predpogoj je stabilna napajalna napetost pravilno delovanje veliko elektronske naprave. Za stabilizacijo enosmerna napetost Na bremenu, ko omrežna napetost niha in se spreminja tok, ki ga porabi breme, so nameščeni stabilizatorji enosmerne napetosti med usmernikom s filtrom in bremenom (porabnikom).

Izhodna napetost stabilizatorja je odvisna od vhodne napetosti stabilizatorja in obremenitvenega toka (izhodni tok):

Bomo našli polni diferencial sprememba napetosti pri spreminjanju in:

Desno in levo stran delimo z , prav tako prvi člen na desni strani pomnožimo in delimo z , drugi člen pa z .

Če uvedemo zapis in preidemo na končne prirastke, imamo

Tukaj je stabilizacijski koeficient, ki je enak razmerju prirastkov vhodne in izhodne napetosti v relativnih enotah;

Notranji (izhodni) upor stabilizatorja.

Stabilizatorje delimo na parametrične in kompenzacijske.

Parametrični stabilizator temelji na uporabi elementa z nelinearna značilnost, na primer polprevodniško zener diodo (glejte § 1.3). Napetost na zener diodi v območju reverzibilne električne okvare je skoraj konstantna s pomembno spremembo povratnega toka skozi napravo.

Diagram parametričnega stabilizatorja je prikazan na sl. 5.10, a.

riž. 5.10. Parametrični stabilizator (a), njegovo ekvivalentno vezje za inkremente (b) in zunanje karakteristike usmernika s stabilizatorjem (krivulja 2) in brez stabilizatorja (krivulja ) (c)

Vhodna napetost stabilizatorja mora biti večja od stabilizacijske napetosti zener diode. Za omejitev toka skozi zener diodo je nameščen balastni upor.Izhodna napetost se odstrani iz zener diode. Del vhodne napetosti se izgubi čez upor, preostanek se nanese na obremenitev:

To upoštevamo, dobimo

Največji tok teče skozi zener diodo pri

Najmanjši tok teče skozi zener diodo pri

Če so izpolnjeni pogoji - tokovi zener diode, ki omejujejo stabilizacijski odsek, je napetost na bremenu stabilna in enaka. Od .

Ko tok narašča, se padec napetosti poveča za. Ko se upor obremenitve poveča, se tok obremenitve zmanjša, tok skozi zener diodo se poveča za isto vrednost, padec napetosti čez in čez obremenitev ostane nespremenjen.

Da bi ga našli, bomo zgradili enakovredno vezje za stabilizator na sl. 5.10, in za prirastke. Nelinearni element deluje v stabilizacijskem delu, kjer je njegova odpornost na izmenični tok parameter naprave. Nadomestno vezje stabilizatorja je prikazano na sl. . Iz ekvivalentnega vezja dobimo

Glede na to, da imamo v stabilizatorju

Za iskanje, tako kot pri izračunu parametrov ojačevalnikov (glej § 2.3), uporabimo ekvivalentni izrek generatorja in nastavimo , nato upor na izhodu stabilizatorja

Izrazi (5.16), (5.17) kažejo, da so parametri stabilizatorja določeni s parametri uporabljene polprevodniške zener diode (ali druge naprave). Običajno za parametrične stabilizatorje ni več kot 20-40, vendar se giblje od nekaj ohmov do nekaj sto ohmov.

V nekaterih primerih se takšni kazalniki izkažejo za nezadostne, nato se uporabijo kompenzacijski stabilizatorji. Na sl. Na sliki 5.11 je prikazano eno najpreprostejših vezij kompenzacijskih stabilizatorjev, v katerem je obremenitev povezana z virom vhodne napetosti preko regulacijskega nelinearnega elementa, tranzistorja V. Signal OS se dovaja na osnovo tranzistorja preko operacijskega ojačevalnika. Vhod operacijskega ojačevalnika sprejema napetosti iz visokoupornega uporovnega delilnika in referenčne (referenčne) napetosti.

riž. 5.11. Najenostavnejša shema kompenzacijski stabilizator z op-amp

Razmislimo o delovanju stabilizatorja. Predpostavimo, da se je napetost povečala, čemur je sledilo povečanje in V tem primeru se na obračalni vhod operacijskega ojačevalnika uporabi pozitiven prirastek napetosti, na izhodu operacijskega ojačevalnika pa pride do negativnega prirastka napetosti. Razlika med osnovno in emitersko napetostjo se uporablja za kontrolni emiterski spoj tranzistorja V. V načinu, ki ga obravnavamo, se tok tranzistorja V zmanjša in izhodna napetost se zmanjša skoraj na prvotno vrednost. Podobno bo sprememba izhodov obdelana pri povečanju ali zmanjšanju: spremenila se bo, pojavil se bo ustrezen znak in tok tranzistorja se bo spremenil. je zelo visoka, saj se med delovanjem način delovanja zener diode praktično ne spremeni in tok skozi njo je stabilen.

Kompenzacijski stabilizatorji napetosti so izdelani v obliki IC, ki vključujejo regulacijski nelinearni element, tranzistor V, operacijski ojačevalnik in vezja, ki povezujejo breme z njegovim vhodom.

Na sl. 5.10, c prikazuje zunanjo karakteristiko vira energije s stabilizatorjem, njegovo delovno območje je omejeno s trenutnimi vrednostmi

V zvezi s tem del napetosti, ki se napaja na izhodu stabilizatorja, "ostane" na tranzistorju, preostanek pa gre na izhod stabilizatorja. Če povečate napetost na dnu kompozitnega tranzistorja, se bo odprl in padec napetosti na njem se bo zmanjšal, napetost na izhodu stabilizatorja pa se bo ustrezno povečala. In obratno. V obeh primerih bo vrednost napetosti na izhodu stabilizatorja blizu ravni napetosti na dnu kompozitnega tranzistorja.

Vzdrževanje vrednosti napetosti na izhodu stabilizatorja na dani ravni se izvaja zaradi dejstva, da je del izhodne napetosti (negativna napetost povratne informacije) iz napetostnega delilnika R10, R11, R12 gre v operacijski ojačevalnik DA1 (napetostni ojačevalnik z negativno povratno zvezo). Izhodna napetost operacijskega ojačevalnika v tem vezju se bo nagibala k vrednosti, pri kateri bi bila napetostna razlika na njegovih vhodih enaka nič.

To se zgodi na naslednji način. Povratna napetost iz upora R11 se dovaja na vhod 4 operacijskega ojačevalnika. Na vhodu 5 zener dioda VD6 vzdržuje konstantno vrednost napetosti (referenčna napetost). Napetostna razlika na vhodih se ojača z operacijskim ojačevalnikom in se preko upora R3 napaja na osnovo kompozitnega tranzistorja, padec napetosti na katerem določa vrednost izhodne napetosti stabilizatorja. Del vhodne napetosti iz upora R11 se ponovno dovaja operacijskemu ojačevalniku. Tako se neprekinjeno pojavlja primerjava povratne napetosti z referenčno napetostjo in učinek izhodne napetosti operacijskega ojačevalnika na izhodno napetost stabilizatorja.

Če se napetost na izhodu stabilizatorja poveča, se poveča tudi povratna napetost, dovedena na vhod 4 operacijskega ojačevalnika, ki postane večja od referenčne.

Razliko med temi napetostmi poveča operacijski ojačevalnik, katerega izhodna napetost se zmanjša in izklopi kompozitni tranzistor. Posledično se poveča padec napetosti na njem, kar povzroči zmanjšanje izhodne napetosti stabilizatorja. Ta proces se nadaljuje, dokler povratna napetost ne postane skoraj enaka referenčni napetosti (njihova razlika je odvisna od vrste uporabljenega operacijskega ojačevalnika in je lahko 5...200 mV).

Ko se izhodna napetost stabilizatorja zmanjša, pride do obratnega procesa. Ker se povratna napetost zmanjša in postane manjša od referenčne napetosti, se razlika med temi napetostmi na izhodu ojačevalnika povratne napetosti poveča in odpre kompozitni tranzistor, s čimer se poveča izhodna napetost stabilizatorja.

Velikost izhodne napetosti je odvisna od precej velikega števila dejavnikov (tok, ki ga porabi obremenitev, nihanje napetosti v primarnem omrežju, nihanje temperature okolice itd.). Zato se opisani procesi v stabilizatorju odvijajo neprekinjeno, to je, da izhodna napetost nenehno niha z zelo majhnimi odstopanji glede na vnaprej določeno vrednost.

Vir referenčne napetosti, ki se napaja na vhodu 5 operacijskega ojačevalnika DA1, je zener dioda VD6. Za povečanje stabilnosti referenčne napetosti se napajalna napetost napaja iz parametričnega stabilizatorja na zener diodi VD5.

Za zaščito stabilizatorja pred preobremenitvami se uporabljajo optični sklopnik VU1, tokovni senzor (upor R8) in tranzistor VT3. Uporaba optičnega sklopnika v zaščitni enoti (LED in fototiristor, ki imata optično povezavo in sta nameščena v enem ohišju) poveča zanesljivost njegovega delovanja.

Ko se tok, ki ga porabi obremenitev iz stabilizatorja, poveča, se poveča padec napetosti na uporu R8, zato se poveča napetost, ki se dovaja na osnovo tranzistorja VT3. Pri določeni vrednosti te napetosti kolektorski tok tranzistorja VT3 doseže vrednost, potrebno za osvetlitev LED optičnega spojnika VU1.

LED sevanje vklopi tiristor optocouplerja in napetost na dnu kompozitnega tranzistorja se zmanjša na 1 ... 1,5 V, saj je povezan s skupnim vodilom prek nizkega upora vklopljenega tiristorja. Posledično se kompozitni tranzistor zapre, napetost in tok na izhodu stabilizatorja pa se zmanjšata skoraj na nič. Padec napetosti na uporu R8 se zmanjša, tranzistor VT3 se zapre in optični sklopnik preneha svetiti, vendar tiristor ostane vklopljen, dokler napetost na njegovi anodi (glede na katodo) ne postane manjša od 1 V. To se bo zgodilo le, če se vhodna napetost spremeni izklopljen stabilizator ali pa so kontakti gumba SB1 zaprti.

Na kratko o namenu preostalih elementov vezja. Upor R1, kondenzator C2 in zener dioda VD5 tvorijo parametrični stabilizator, ki služi za stabilizacijo napajalne napetosti operacijskega ojačevalnika in predhodno stabilizacijo napajalne napetosti vira referenčne napetosti R5, VD2. Upor R2 zagotavlja začetno napetost na dnu kompozitnega tranzistorja, kar poveča zanesljivost zagona stabilizatorja.Kondenzator SZ preprečuje vzbujanje stabilizatorja pri nizki frekvenci. Upor R3 omejuje izhodni tok operacijskega ojačevalnika v primeru kratek stik na njegovem izhodu (na primer, ko je tiristor optocouplerja vklopljen).

Vezje R4, C2 preprečuje vzbujanje operacijskega ojačevalnika in je izbrano v skladu s priporočili iz referenčne literature za posamezen tip operacijskega ojačevalnika.

Zener dioda VD7 in upor R7 tvorita parametrični stabilizator, ki služi za vzdrževanje napajalne napetosti zaščitne enote na konstantni ravni, ko se spremeni izhodna napetost stabilizatorja.

Upor R6 omejuje kolektorski tok tranzistorja VT3 na raven, ki je potrebna za normalno delovanje LED optičnega sklopnika. Kot upor R6 uporabite upor tipa C5-5 ali domačega iz žice z visokim uporom (na primer spirala iz likalnika ali grelne plošče).

Kondenzator C1 zmanjša raven valovanja vhodne napetosti in C5 - izhodno napetost stabilizatorja. Kondenzator C6 blokira izhodno vezje stabilizatorja za visokofrekvenčne harmonike. Normalni toplotni režim tranzistorja VT2 pri visokih obremenitvenih tokovih je zagotovljen z namestitvijo na radiator s površino najmanj 100 cm.

Stabilizator zagotavlja gladko prilagajanje izhodne napetosti v območju 4,5 ... 12 V pri izhodnem toku do 1 A s stopnjo valovanja izhodne napetosti največ 15 mV. Zaščita pred preobremenitvijo se aktivira, ko izhodni tok preseže 1,1 A.

Zdaj o zamenjavi elementov. Operacijski ojačevalnik K553UD1 je mogoče zamenjati s K140UD2, K140UD9, K553UD2. Tranzistor VT1 je lahko tipa KT603, KT608 in VT2 - KT805, KT806, KT908 itd. S poljubnimi črkovnimi oznakami. Optocoupler - določen tip s katerim koli črkovnim indeksom.

Napetost izmenični tok napaja stabilizatorski usmernik iz katerega koli padajočega transformatorja, ki zagotavlja izhodno napetost najmanj 12 V pri toku 1 A. Kot tak transformator se lahko uporabita izhodna transformatorja TVK-110 LM in TVK-110 L1.

Stabilizator na specializiranem čipu

Zgornji transformatorji se lahko uporabljajo v povezavi s stabilizatorjem napetosti, katerega diagram je prikazan na sliki. Sestavljen je na specializiranem integriranem vezju K142EN1. Je zvezni stabilizator napetosti z zaporedno povezavo krmilnega elementa.

Dovolj visoke zmogljivosti, vgrajeno vezje za zaščito pred preobremenitvijo, ki deluje iz zunanjega tokovnega senzorja, in vezje za vklop/izklop stabilizatorja iz zunanji vir signala omogočajo izdelavo stabiliziranega napajalnika na njegovi osnovi, ki zagotavlja izhodne napetosti v območju 3...12 V.

Samo vezje integriranega stabilizatorja napetosti ne more zagotoviti obremenitvenega toka več kot 150 mA, kar očitno ni dovolj za delovanje nekaterih naprav. Zato je za povečanje nosilnosti stabilizatorja na njegov izhod priključen ojačevalnik moči na osnovi kompozitnega tranzistorja VT1, VT2. Zahvaljujoč temu lahko izhodni tok stabilizatorja doseže 1,5 A v določenem območju izhodne napetosti.

Povratna napetost, dovedena na izhod integriranega vezja DA1, ki v tem vezju deluje kot ojačevalnik negativne povratne zveze z notranjim virom referenčne napetosti, se odstrani iz upora R5. Upor R3 služi kot tokovni senzor za nadtokovno zaščito. Upori R1, R2 zagotavljajo način delovanja tranzistorja VT2 in notranjega zaščitnega tranzistorja integriranega vezja DA1. Kondenzator C2 odpravlja samovzbujanje integriranega vezja pri visokih frekvencah.

Upor R3 je žično navit, podoben prej opisanemu. Kot tranzistor VT1 lahko uporabite tranzistorje, kot so KT603, KT608 in VT2 - KT805, KT809 itd., s poljubnimi črkovnimi oznakami.

Torej, vezje najpreprostejšega kompenzacijskega stabilizatorja napetosti je prikazano na sliki na desni.

Oznake:

1. I R - tok skozi balastni upor (R 0)
2. I st - tok skozi zener diodo
3. I n - tok obremenitve
4. Iin - vhodni tok operacijskega ojačevalnika
5. I d - tok skozi upor R 2
6. Uin - vhodna napetost
7. U izhod - izhodna napetost (padec napetosti na bremenu)
8. U st - padec napetosti na zener diodi
9. U d - napetost, odstranjena iz uporovnega delilnika (R 1, R 2)
10. U op-amp - izhodna napetost operacijskega ojačevalnika
11. U be - padec napetosti čez p-n spoj baza-emiter tranzistor

Zakaj se tak stabilizator imenuje kompenzacija in kakšne so njegove prednosti? Pravzaprav je tak stabilizator krmilni sistem z negativno povratno napetostjo, a za tiste, ki ne vedo, kaj je, bomo začeli od daleč.

Kot se spomnite, operacijski ojačevalnik poveča napetostno razliko med svojimi vhodi. Napetost na neinvertirajočem vhodu je enaka stabilizacijski napetosti zener diode (U st). Na obračalni vhod dovajamo del izhodne napetosti, vzete iz delilnika (U d), to pomeni, da imamo izhodno napetost, deljeno z določenim koeficientom, ki ga določajo upori R 1, R 2. Razlika med temi napetostmi (U st -U d) je signal napake, kaže, koliko se napetost iz delilnika razlikuje od napetosti na zener diodi (to razliko označimo s črko E).

Nadalje je izhodna napetost operacijskega ojačevalnika enaka E*K ou, kjer je K ou ojačanje operacijskega ojačevalnika z odprto povratno zanko (v angleški literaturi G openloop). Napetost na bremenu je enaka razliki med napetostjo na izhodu operacijskega ojačevalnika in padcem napetosti na p-n spoju baznega oddajnika tranzistorja.

Matematično je vse, o čemer smo govorili zgoraj, videti takole:

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

E=U st -U d (2)

Oglejmo si pobliže prvo enačbo in jo pretvorimo v tole obliko:

E=U ven / K ou + U bo / K ou

Zdaj pa se spomnimo, kaj glavna značilnost operacijskih ojačevalnikov in zakaj jih imajo vsi tako radi? Tako je, njihova glavna značilnost je ogromen dobiček, reda velikosti 10 6 ali več (za idealen operacijski ojačevalnik je na splošno enak neskončnosti). Kaj nam to daje? Kot lahko vidite, imata na desni strani zadnje enačbe oba člena K ou v delitelju in ker je K ou zelo zelo velik, sta oba člena zelo zelo majhna (pri idealnem operacijskem ojačevalniku se nagibata na nič). To pomeni, da med delovanjem naše vezje teži k stanju, kjer je signal napake nič. Lahko rečemo, da operacijski ojačevalnik primerja napetosti na svojih vhodih in če se te razlikujejo (če pride do napake), se napetost na izhodu operacijskega ojačevalnika spremeni tako, da napetostna razlika na njegovih vhodih postane nič. Z drugimi besedami, poskuša nadomestiti napako. Od tod tudi ime stabilizatorja - kompenzacija.

0=U st -U d (2*)

U d, kot se spomnimo, je del izhodne napetosti, odstranjen iz delilnika preko uporov R 1, R 2. Če izračunamo naš delilnik, ne da bi pozabili na vhodni tok op-amp, dobimo:

in po zamenjavi tega izraza v enačbo (2*) lahko zapišemo naslednjo formulo (3) za izhodno napetost:

Vhodni tok operacijskega ojačevalnika je običajno zelo majhen (mikro, nano in celo pikoamperov), zato lahko pri dovolj velikem toku I d domnevamo, da je tok v obeh krakih delilnika enak in enak I d , se lahko šteje, da je skrajni desni člen formule (3) enak nič, in prepišite formulo (3) na naslednji način:

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

Pri izračunu uporov R 1, R 2 je treba upoštevati, da je formula (3*) veljavna le, če je tok skozi upore delilnika veliko večji od vhodnega toka operacijskega ojačevalnika. Vrednost Id je mogoče oceniti z uporabo formul:

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

Zdaj pa ocenimo območje normalnega delovanja našega stabilizatorja, izračunamo R0 in pomislimo, kaj bo vplivalo na stabilnost izhodne napetosti.

Kot je razvidno iz zadnje formule, lahko le stabilnost referenčne napetosti pomembno vpliva na stabilnost Uout. Referenčna napetost je tista, s katero primerjamo del izhodne napetosti, to je napetost na zener diodi. Upornost uporov bomo imeli za neodvisno od toka, ki teče skozi njih (temperaturne nestabilnosti ne upoštevamo). Odvisnost izhodne napetosti od padca napetosti na p-n spoju tranzistorja (ki je šibek, vendar je odvisen od toka), kot v primeru z , tudi izgine (spomnite se, ko smo izračunali napako iz prve formule - smo razdelil padec na BE spoju tranzistorja s K ou in izračunal, da je ta izraz enak nič zaradi zelo velikega ojačanja operacijskega ojačevalnika).

Iz zgoraj navedenega sledi, da je glavni način za povečanje stabilnosti tukaj povečanje stabilnosti vira referenčne napetosti. Če želite to narediti, lahko zožite obseg normalnega delovanja (zmanjšajte obseg vhodne napetosti vezja, kar bo privedlo do manjše spremembe toka skozi zener diodo) ali namesto zener diode vzamete integrirani stabilizator. Poleg tega se lahko spomnite naših poenostavitev, nato pa se pojavi več načinov: vzemite operacijski ojačevalnik z večjim ojačanjem in nižjim vhodnim tokom (to bo omogočilo tudi sprejem delilnih uporov z večjo vrednostjo - učinkovitost se bo povečala) .

V redu, vrnimo se na področje normalnega delovanja in izračun R 0 . Za normalno delovanje vezja mora biti tok zener diode v območju od Ist min do Ist max. Najmanjši tok zener diode bo pri najmanjši vhodni napetosti, to je:

U v min =I R *R 0 +U st, kjer je I R =I st min +I in

Tukaj je podobno - če je tok zener diode veliko večji od vhodnega toka operacijskega ojačevalnika, potem lahko upoštevamo I R =I st min. Nato bo naša formula zapisana v obliki U v min =I st min *R 0 +U st (4) in iz nje lahko izrazimo R 0:

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

Na podlagi dejstva, da bo največji tok skozi zener diodo tekel pri največji vhodni napetosti, bomo zapisali drugo formulo: U in max =I st max *R 0 +U st (5) in jo združili s formulo (4) najdemo normalno območje delovanja:

No, kot sem že rekel, če je nastalo območje vhodne napetosti širše, kot ga potrebujete, ga lahko zožite in stabilnost izhodne napetosti se bo povečala (s povečanjem stabilnosti referenčne napetosti).

Prednosti regulatorjev PWM, ki uporabljajo operacijske ojačevalnike, so, da lahko uporabite skoraj vsak operacijski ojačevalnik (v standardna shema vključitve, seveda).

Nivo izhodne efektivne napetosti se prilagodi s spreminjanjem nivoja napetosti na neinvertirajočem vhodu operacijskega ojačevalnika, kar omogoča uporabo vezja kot komponento različni napetostni in tokovni regulatorji, pa tudi vezja z gladkim vžigom in ugašanjem žarnic z žarilno nitko.
Shema je lahko ponovljiv, ne vsebuje redkih elementov in če so elementi v dobrem stanju, začne delovati takoj, brez konfiguracije. Močnostni tranzistor z učinkom polja je izbran glede na obremenitveni tok, vendar je za zmanjšanje toplotne disipacije priporočljivo uporabiti tranzistorje, zasnovane za velik tok, ker ko so odprti, imajo najmanjši upor.
Območje radiatorjev za tranzistor z učinkom polja je v celoti določen z izbiro njegovega tipa in toka obremenitve. Če se bo vezje uporabljalo za regulacijo napetosti v omrežjih na vozilu + 24V, da se prepreči okvara vrat tranzistorja z učinkom polja, med kolektorjem tranzistorja VT1 in zaklop VT2 vklopite upor z uporom 1 K in upor R6 shunt s katero koli primerno 15 V zener diodo, preostali elementi vezja se ne spremenijo.

V vseh prej obravnavanih vezjih se uporablja močnostni tranzistor z učinkom polja n- kanalski tranzistorji, kot najpogostejši in z najboljšimi lastnostmi.

Če je potrebno regulirati napetost na obremenitvi, katere eden od sponk je povezan z zemljo, se uporabljajo vezja, v katerih n- Kanalni poljski tranzistor je priključen kot odvod na + vira napajanja, obremenitev pa je vklopljena v vezju vira.

Da bi zagotovili možnost popolnega odpiranja tranzistorja z učinkom polja, mora krmilno vezje vsebovati enoto za povečanje napetosti v krmilnih vezjih vrat na 27 - 30 V, kot je to storjeno v specializiranih mikrovezjih. U 6 080B ... U6084B, L9610, L9611 , potem bo med vrati in virom napetost vsaj 15 V. Če obremenitveni tok ne presega 10 A, lahko uporabite napajalno polje str - kanalni tranzistorji, katerih obseg je zaradi tehnoloških razlogov bistveno ožji. Spreminja se tudi vrsta tranzistorja v vezju VT1 , in prilagoditveno karakteristiko R7 obrne. Če v prvem vezju povečanje krmilne napetosti (drsnik spremenljivega upora se premakne na "+" vira napajanja) povzroči zmanjšanje izhodne napetosti pri obremenitvi, potem je v drugem vezju to razmerje nasprotno. Če določeno vezje zahteva obratno odvisnost izhodne napetosti od vhodne napetosti od prvotne, je treba strukturo tranzistorjev v vezjih spremeniti VT1, to je tranzistor VT1 v prvem krogu se morate povezati kot VT1 za drugo shemo in obratno.