вания выходного напряжения является изменение опорного напряжения, если ИС позволяет такое изменение осуществлять.
VD1…VD4 |
|
DA |
|
|
U ~ |
|
|
|
− Uвых |
220B, 50Гц |
|
ИС |
|
|
C1 |
C2 |
C3 |
|
Rн |
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
U ~ 220B, 50Гц
Рис. 2.56. Источник питания со стабилизатором отрицательного напряжения.
|
|
C3 |
|
ИС |
|
C1 |
|
|
C5 |
+ U |
|
VD1…VD4 |
|
|
|
DA1 |
вых |
+ |
|
+ |
+ |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Общий |
C2 |
+ |
C4 |
+ |
C6 |
+ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
DA2 |
− Uвых |
|
|
|
|
ИС |
|
|
|
|
|
|
Рис.2.57. Двуполярный источник питания на стабилизаторах положительного и отрицательного напряжений.
На рис.2.59 показана внутренняя структура ИС А723 (фирма Fairchild, 1967) и схема его включения.
Как видно из рис.2.59 у стабилизатора имеется вывод опорного напряжения, которое может быть уменьшено с помощью внешнего резистивного делителя (на схеме не показан) в требуемое число раз. Кроме этого имеется возможность изменения величины максимального выходного тока (резистор R2). Резисторы R3, R4 задают коэффициент усиления дифференциального усилителя для поданного на его неинвертирующий вход «внешнего» опорного напряжения. Конденсаторы С1 (емкостью около 100 пФ) и С2 (10 мкФ) необходимы для устойчивой работы ИС.
|
VD1…VD4 |
|
|
|
DA1 |
|
|
|
|
|
|
+ Uвых |
|
|
|
|
|
|
ИС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C1 |
+ |
C3 |
+ |
C5 |
+ |
|
|
|
|
|||
U ~ |
|
|
|
|
|
Общий |
220B, 50Гц |
VD5…VD8 |
|
|
|
DA2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ИС |
|
|
C2 |
+ |
C4 |
+ |
C6 |
+ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
− Uвых |
Рис.2.58. Двуполярный источник питания на стабилизаторах |
|
|||||
|
положительного напряжения. |
|
|
|
||
R1 |
+ Uвх |
|
|
|
|
|
|
DA |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
VT2 |
|
|
|
|
− |
VT1 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uоп |
µА723 |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C1 |
|
|
|
|
+ Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R3 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C2 |
|
|
|
|
|
R4 |
|
Рис.2.59. ИС µ А723 и ее включение для стабилизации напряжения.
Регулирование Uвых в схеме (рис.2.59) возможно :
1) делением напряжения Uоп или подачей на неинвертирующий вход дифференциального усилителя внешнего опорного напряжения;
2)изменением отношения сопротивлений R3/ R4;
3)одновременным изменением как опорного напряжения на «+» входе усилителя, так и отношения сопротивлений R3/ R4.
Следует отметить, что в аналогичных схемах (рис 2.59) на глубину регули-
ровки Uвых может оказывать ограничение возможное минимальное значение опорного напряжения. Так (по заявлению фирмы разработчика) для
стабилизатора А723 минимальное значение Uоп, поданного на вход усилителя, равно 2 В. Это означает, что выходное напряжение не может быть меньше двух вольт.
При необходимости возможно изменение Uвых в схемах с трехвыводными стабилизаторами. Одним из способов коррекции (подрегулировки) выходного напряжения является включение стабилитрона (или нескольких стабилитронов) в цепь общего вывода ИС (рис 2.60).
Uвх |
IN |
DA |
OUT |
Uвых |
U |
|
|
DA |
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|||||||
|
|
|
|
|
IN |
|
|
|
|
|
OUT |
|
|
||||||||||
+ |
|
ИС |
|
|
+ |
вх |
|
ИС |
|
|
+ |
||||||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
COM |
|
|
|
|
Uст DA |
б |
|
COM |
|
|
|
|
|
|
Uст DA |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
VD |
|
|
Uст VD |
|
VD |
|
|
Rб |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uст VD |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.2.60. Включение стабилитрона в цепь вывода СОМ стабилизатора а – с током стабилизации, равным току потерь ИС; б – с увеличенным током стабилизации.
Общим для обеих схем (рис.2.60) является то, что вывод СОМ ИС подключен к искусственной (виртуальной) земле, «сдвинутой» относительно действительной земли на величину напряжения стабилизации ста-
билитрона UстVD. Выходное напряжение при этом равно сумме напряжений UстVD+UстDA. Сам ИС даже «не имеет понятия» об истинном значе-
нии Uвых. Его задачей является обеспечение постоянного напряжения между выводами OUT и COM, чем ИС и «занимается».
В схеме (рис. 2.60, а) величина обратного тока, протекающего через стабилитрон VD, определяется током потребления ИС, который называют так же током потерь. Величина этого тока в общем случае единицы мА и может изменяться в зависимости от режима работы ИС. В схеме (рис. 2.60, б) через стабилитрон протекает дополнительный ток стабилизации, определяемый величиной сопротивления балластного резистора
UстDA/Rб. Благодаря этому повышается качество стабилизации напряже-
ния UстVD, а следовательно, и выходного напряжения.
В схеме (рис. 2.61) осуществляется ступенчатое изменение выходного напряжения. В качестве примера взято три стабилитрона, хотя их количество может быть и другим.
Uвх |
|
IN |
DA |
OUT |
|
|
Uвых |
Uвх |
|
DA |
|
|
|
|
Uвых |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
IN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
+ |
|
|
|
ИС |
|
|
|
|
+ |
|
|
ИС |
OUT |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а |
|
COM |
|
|
|
|
|
|
SA1 |
б |
COM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
VD1 |
|
|
|
|
|
|
SA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
SA2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
VD2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
SA3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
VD3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
VD1 |
VD2 VD3 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.61. Ступенчатое изменение выходного напряжения
а- последовательное включение стабилитронов;
б- параллельное включение стабилитронов.
Вобщем случае выходное напряжение (рис. 2. 61, а) может иметь восемь значений (см. табл. 2.1). В частности, если все стабилитроны одинаковы,
то число возможных значений Uвых сокращается до четырех.
Таблица 2.1. Возможные значения напряжения Uвых в схеме (рис. 2.61, а)
Uвых |
SA1 |
SA2 |
SA3 |
UстDA |
замкнут |
замкнут |
замкнут |
UстDA+ UстVD1 |
разомкнут |
замкнут |
замкнут |
UстDA+ UстVD2 |
замкнут |
разомкнут |
замкнут |
UстDA+ UстVD3 |
замкнут |
замкнут |
разомкнут |
UстDA+ UстVD1+ UстVD2 |
разомкнут |
разомкнут |
замкнут |
UстDA+ UстVD2+ UстVD3 |
замкнут |
разомкнут |
разомкнут |
UстDA+ UстVD1+ UстVD3 |
разомкнут |
замкнут |
разомкнут |
UстDA+ UстVD1+ UстVD2+ UстVD3 |
разомкнут |
разомкнут |
разомкнут |
В схеме (рис. 2.61, б) «сдвиг» потенциала виртуальной земли относительно общей шины изменяется благодаря подключению стабилитронов с разными значениями напряжения стабилизации. Как и в схеме (рис. 2.61, а)
возможно получение Uвых=UстDA (крайнее правое положение переключателя SA). При реализации схемы (рис 2.61, б) необходимо иметь в виду, что при коммутации переключателя не должно быть промежутков времени, когда вывод СОМ ИС не соединен с минусовым проводом, так как не все ИС выдерживают такой режим.
На рис. 2.62 представлена схема источника питания с плавной регулиров-
кой выходного напряжения в интервале от UстDA до UстDA + UстVD. Элементы R1, VD, R2 образуют параметрический стабилизатор с регули-
руемым выходным напряжением. Uвых отличается от UстDA на величину этого напряжения.
|
|
DA |
OUT |
|
|
|
IN |
ИС |
|
|
|
|
||
|
|
COM |
+ |
+Uвых |
|
|
R1 |
|
|
|
|
C2 |
|
|
U ~ |
|
|
|
|
220B, 50Гц |
|
|
|
|
|
+ |
VD |
|
|
|
|
|
|
|
C1 |
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис.2.62. Источник питания на трехвыводном стабилизаторе с регулируемым выходным напряжением.
Другим способом регулирования Uвых является использование резистивного делителя напряжения (рис. 2.63).
Резисторы R1 и R2 образуют делитель выходного напряжения. К выходу этого делителя подключается вывод СОМ ИС. Выходное напряжение схемы:
|
Uвых ≈ UстDA + Iд R 2 , |
|
где Iд − |
ток, протекающий через делитель напряжения. |
|
Расчет сопротивлений резисторов R1 и R2 |
целесообразно производить в |
|
следующем порядке: |
|
|
1) |
задаться током, протекающим |
через делитель напряжения |
Iд≥ (3 – 5)Iп, где Iп – ток потерь (ток потребления) ИС; |
||
2) |
определить сопротивление резистора R1≈Uст DA/Iд; |
|