stabilizatory ciągłe - PB Wydział Elektryczny
advertisement
POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Jakub Dawidziuk Stabilizatory liniowe (ciągłe) 1. Wprowadzenie 2. Podstawowe parametry i układy pracy 3. Stabilizatory parametryczne 4. Stabilizatory napięcia 5. Stabilizatory prądu 6. Podsumowanie ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk sobota, 16 czerwca 2012 Rodzaje stabilizatorów Zasada stabilizacji napięcia i prądu Parametry stabilizatorów napięcia i prądu Parametry stabilizatorów: nominalna wartość napięcia wyjściowego Uwy i jego tolerancja; maksymalny prąd wyjściowy Iwy; maksymalny prąd zwarcia Izw; zakres dopuszczalnych zmian napięcia wejściowego Uwemin do Uwemax ; minimalny spadek napięcia pomiędzy wyjściem a wejściem potrzebny do właściwej stabilizacji napięcia wyjściowego (ang. dropout voltage) współczynnik stabilizacji napięciowej (ang. line regulation) Su = ∆Uwy/∆Uwe (im mniejsza jego wartość tym lepiej); współczynnik stabilizacji prądowej lub jak kto woli obciążeniowej (load regulation); rezystancja wyjściowa Rwy = ∆Uwy/∆Iwy; sprawność energetyczna η = (Uwy· Iwy)/(Uwe· Iwe). Stabilizator wtórnikowy Schemat blokowy stabilizatora napięcia Stabilizator kompensacyjny U REF Uo R2 R1 R2 Uo U REF R1 R2 R2 U REF R1 1 R2 Układ zabezpieczenia prądowego przy zwarciu przy zwarciu Pd=I0max(E-U) Pd=I0max(E-U) Przy wszelkich stabilizatorach trzykońcówkowych powinny być stosowane kondensatory zapobiegające wzbudzaniu, umieszczone blisko końcówek układu scalonego. Zalecane wartości pojemności są podane w katalogach firmowych (najczęściej wynoszą od 0,1 do 0,33 μF). Stabilizatory trójkońcówkowe napięć dodatnich serii 78XX o stałym napięciu wyjściowym Schemat blokowy stabilizatora napięć dodatnich serii 78XX o stałym napięciu wyjściowym U0 U REF R2 1 R1 I 0 max 0.6V R3 Układ współpracy stabilizatora napięcia dodatniego 7805 z prostownikiem i filtrem kondensatorowym Napięcie wejściowe powinno być o około 2 V wyższe od napięcia wyjściowego dla znamionowego prądu obciążenia. Stabilizatory trójkońcówkowe napięć ujemnych serii 79XX o stałym napięciu wyjściowym Stabilizacja dwóch napięć symetrycznych względem masy Podstawowe parametry serii 78XX/79XX Napięcie wejściowe do +/- 35 V (40 V) Ograniczenie prądu wyjściowego 0,1 A/1 A/3 A (TO-92/TO-220/TO-3) Minimalny spadek napięcia ∆U≈2 V Przeciętne parametry stabilizacyjne Zabezpieczenia: prądowe, zwarciowe i temperaturowe Przykłady obudów stabilizatorów trzykońcówkowych Stabilizatory trójkońcówkowe nastawne napięcia dodatniego LM317 Schemat blokowy stabilizatora napięć dodatnich LM317 o regulowanym napięciu wyjściowym U0 U REF R1 1 R2 U REF 125 . V Stabilizatory nastawne napięcia ujemnego LM337 Stabilizatory o nastawnym napięciu i prądzie maksymalnym L200 Stabilizatory LDO (Low Drop Out) Stabilizatory dwunapięciowe Stabilizatory prądu Stabilizatory prądu Stabilizatory prądu Sprawność stabilizatora ciągłego Pwy Pwe U wy I wy U we I we np. 7805 U r U wy U we 2V U we 7V 5V 0,71 7V 5V 0,41 12V Pdiss Pdiss Pwe Pwy Pwy 1 1 0,5 Pwy Pwe 1 Pwy Pwy Sprawność maleje wraz ze wzrostem Uwe Pwy 1 1 Porównanie parametrów stabilizatorów Przykłady obudów stabilizatorów Podsumowanie Podstawową zaletą zasilaczy transformatorowych jest prosta konstrukcja, składająca się tylko z kilku elementów. Do wad można zaliczyć: Duże rozmiary transformatora, wynikające z faktu, że zasilacze te pracują z napięciem o częstotliwości 50 Hz. Ma to wpływ na masę zasilacza - dla przykładu przy napięciu wyjściowym 16 V, na każdy amper prądu wyjściowego przypada około 0,5 kg masy. Straty mocy w stabilizatorze. Stabilizator rozprasza pewną ilość mocy w postaci ciepła. Przy dużych prądach lub dużej różnicy napięć między wejściem a wyjściem stabilizatora (spotykanej zwłaszcza w zasilaczach regulowanych) wymagane są duże radiatory. Niska sprawność konwersji mocy - na poziomie 50%.
