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 wy i jego tolerancja; maksymalny prąd wyjściowy I wy ; maksymalny prąd zwarcia I zw ; zakres dopuszczalnych zmian napięcia wejściowego wemin do wemax ; minimalny spadek napięcia pomiędzy wyjściem a wejściem potrzebny do właściwej stabilizacji napięcia wyjściowego (ang. dropout voltage) współczynnik stabilizacji napięciowej (ang. line regulation) S u = wy / we (im mniejsza jego wartość tym lepiej); współczynnik stabilizacji prądowej lub jak kto woli obciążeniowej (load regulation); rezystancja wyjściowa R wy = wy / I wy ; sprawność energetyczna η = ( wy I wy )/( we I we ).
Stabilizator wtórnikowy
Schemat blokowy stabilizatora napięcia
Stabilizator kompensacyjny REF o R R 2 R 1 2 R R 1 2 o REF REF R2 1 R R 1 2
kład zabezpieczenia prądowego przy zwarciu przy zwarciu P d =I 0max (E-) P d =I 0max (E-)
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 0 REF R2 1 I R 1 0 max 0. 6V R 3
kład 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 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 0 REF R1 1 REF 125. V R 2
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 wy wy diss wy wy we wy wy we diss we r we wy we we wy wy we wy P P P P P P P P P P V V V V V V np I I P P 1 0,5 1 1 1 1 0,41 12 5 0,71 7 5 7 2 7805. Sprawność maleje wraz ze wzrostem we
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%.