Стабилизатор напряжения с защитой нагрузки от перенапряжений


Объектом конструирования в этой работе является стабилизированный источник питания который обеспечивает защиту нагрузки при повышении напряжения на выходе стабилизатора, тепловую и защиту по току.

Характеристики стабилизатора:

· Напряжение питания от борт сети автомобиля Е п. =14,5В (+1;-2,3)

· Максимальный ток нагрузки Iнагр. = 2А.

· Напряжение стабилизации Uвых. = 6,6 В.

· Порог срабатывания защиты Uпор. = 7 В.

· Индикация включения в борт сеть автомобиля.

· Индикация срабатывания защиты.

Стабилизаторами напряжения называются устройства, автоматически поддерживающие постоянства напряжения на стороне потребителя с заданной степенью точности. Они подразделяются в зависимости от рода напряжения на стабилизаторы переменного и постоянного напряжения. По принципу действия стабилизаторы делятся на параметрические, компенсационные и импульсные.

Основными параметрами стабилизаторов постоянного напряжения, характеризующими качество стабилизации, являются:

· Коэффициент стабилизации по входному напряжению — отношение относительных приращений напряжений на входе и выходе стабилизатора: Kст = DUвх*Uвых/(DUвых*Uвх), где DUвх , DUвых — приращение входного и выходного напряжений стабилизатора при неизменном токе нагрузки; Uвх, Uвых — номинальное входное и выходное напряжения стабилизатора.

· Внутреннее сопротивление стабилизатора ri, равное отношению приращения выходного напряжения DUвых к приращению тока нагрузки DIн при неизменном входном напряжении: ri = — DUвых/DIн. Зная внутреннее сопротивление можно определить изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки. В стабилизаторах внутреннее сопротивление может достигать тысячных долей ома.

· Коэффициент сглаживания пульсаций q = (Uвх m1*Uвых)/(Uвых m1*Uвх), где Uвх m1, Uвых m1 — соответственно амплитуды пульсации входного и выходного напряжений стабилизатора.

Параметрические стабилизаторы постоянного напряжения.

Для стабилизации Напряжения постоянного тока используются нелинейные элементы, напряжение которых мало зависит от тока, протекающих через них. В качестве таких элементов часто применяются кремниевые стабилитроны и стабисторы.

Для увеличения стабилизируемого напряжения стабилитроны могут быть включены последовательно. Параллельное соединение стабилитронов недопустимо, так как небольшая разница в рабочих напряжениях, которая всегда имеет место, привадит к неравномерному распределению протекающих через них токов.

Компенсационные стабилизаторы.

Компенсационные стабилизаторы относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройство автоматического регулирования, которое с заданной точностью поддерживает напряжение на нагрузке независимо от изменения входного напряжения и тока нагрузки. Такие стабилизаторы могут стабилизировать напряжение при больших токах нагрузки, чем параметрические стабилизаторы, и отличаются большим коэффициентом стабилизации и меньшим входным сопротивлением.

Компенсационные стабилизаторы состоят из нескольких составных частей: регулирующего элемента, усилителя постоянного тока, источника опорного напряжения, делителя напряжения, резисторов обеспечивающих режим транзисторов и выходного конденсатора.

Стабилизаторы с широтно-импульсной модуляцией.

Широкое применение нашли импульсные стабилизаторы. В основном применяются импульсные стабилизаторы с ШИМ и импульсные стабилизаторы релейного типа.

Структурная схема импульсного стабилизатора с ШИМ (рис. 1).

Стабилизатор напряжения с защитой нагрузки от

(рис.1)

Загрузка...