Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



uuio заданную надежность приборов в условиях эксплуатации. К таким ограничениям относятся: максимальная мощность рассеяния Рртах максимальный ток нагрузки /„ rnn.v и максимально допустимое входное напряжение ихтах-

Мощность, рассеиваемая в ИСН, определяется, в основном, потерями в регулирующем элементе

(5,32)

Рр max - Л max КЭр max.

где 6[(-э р ,„ц - Максимальное падение напряжения на РЭ

КЭр max - у их max min

(5.33)

Напряжение (/«т/" учитывает допуск выходного напряжения. Допустимая мощность рассеяния определяется конструкцией корпуса ИСН и условиями охлаждения. Мощность рассеяния должна быть такой, чтобы температура кристалла Т„ ИСН не превышала заданной с учетом температуры окружающей среды и теплового сопротивления ИСН. Если ИСН используется без дополнительного теплоотвода. то температура перехода определяется по формуле

Г„=»7е+Яр/?„.с. (5.34)

При установке ИСН на радиатор

TnT + PpR„.. (5.35)

Конструктивные размеры и тепловые параметры интегральных стабилизаторов, размещенных в стандартных корпусах, позволяют провести расчеты тепловых режимов работы ИСН по заданным условиям эксплуатации. Допустимая рассеиваемая мощность ИСН ограничивается не только конструкцией корпуса микросхемы, но и максимально допустимым входным напряжением. Это видно из рис. 5.28, на котором приведена зависимость рассеиваемой мощности интегральных микросхем стабилизаторов от температуры кор-

Рис. 5.28. Зависимость мощности рассеяния интегральных стабилизаторов от температуры корпуса

Рис. 5.29. Область безопасной

Н142ЕН5А, КП21И5В

W S 8 7

6 5 Ч 3

Н1Шни КШ2ЕИ2


-ео 10 20 о 20 40 во 80 Ш\, "С

для ИСН К142ЕН8




пуса [28]. Из графиков видно, что в диапазоне температру от -60 до +80 °С для микросхем К142ЕН5А, Б (С/вхтах= 15 В) мощность Pvmax= 10 Вт, в ТО время как для микросхем К142ЕНЗ,4 с Свх шах = 40 В Рр = 6 Вт.

Область безопасной работы интегральных стабилизаторов строится в координатах тока нагрузки и падения напряжения на регулирующем транзисторе Cgp- Пример ОБР для микросхем с выходными напряжениями 9, 12 и 15 В при Тк 80 °С приведен на рис. 5.29; она включает площадь OMN, ограниченную максимальным током нагрузки (линия MN !нтах Ь5 А), максимально допустимой мощностью рассеяния (кривая NP Рртах = 8 Вт) и максимальным входным напряжением (отрезок 0Q Cgx max ~ 5 В). Как видно из рис. 5.29, при увеличении напряжения на стабилизаторе ток нагрузки уменьшается. Линии АА, ББ и ВВ ограничивают ОБР для микросхем с выходными напряжениями 9, 12 и 15 В соответственно. При выборе режима ИСН нужно стремиться уменьшить и Cjgp так, чтобы рабочая точка находилась внутри ОБР, так как снижение Рр ах приводит к уменьшению температуры нагрева микросхемы и повышению ее надежности.

5.5. Специальные схемы транзисторных стабилизаторов напряжения и тока

Двухполярные стабилизаторы [9]. К ним относятся стабилизаторы, у которых плюс и минус выходного напряжения поступают в нагрузку относительно общей (нулевой или корпусной) шины. Как правило, двухполярные КСН состоят из двух стабилизаторов, выполненных на транзисторах п-р-п и р-п-р структуры (рис. 5.30). Причем использование в одном из стабилизаторов в качестве опорного напряжения выходного напряжения (в частности Uhi) другого стабилизатора позволяет обеспечить изменение Chi и Снг при воздействии различных возмущений (Сщ, Сца, тока нагрузки, температуры и т. п.) одного знака и почти равной величины, что имеет существенное значение для ряда потребителей, например при питании операционных усилителей.

На рис. 5.31 приведена схема двухполярного стабилизатора, управление которым выполнено на ИСН типа К142ЕН2 [28]. Здесь в качестве регулирующих элементов использованы транзисторы VT, VT3 одинаковой структуры. Основным стабилизатором является отрицательный; его напряжение устанавливается переменным резистором RP. Регулировка положительного напряжения осуществляется резистором RP.

Структурная схема двухполярного интегрального стабилизатора типа К142ЕН6 128] приведена на рис. 5.32. Она также содержит два регулирующих элемента P5i и РЭ, включенных соответственно в плюсовую и минусовую шнны питания относительно общего провода.

Стабилизатор, включенный в минусовую шину питания, является ведущим, его выходное напряжение устанавливается делителем R3, /?4, а источник опорного напряжения (ИСН) используется также для стабилизатора положительного напряжения. Связь обоих стабилизаторов осуществляется через общий делитель R, Rg. Оба стабилизатора имеют раздельные узлы токовой защиты




1г vv;

J f»» RP,

Co.tl

Ij у Rn


Рис. 5.30. Схема двухполярного транзисторного стабилизатора VT2

* " -I о V

НП2ЕН2 =гС(,.с7

W гг-*-

VT, ч

Ун 7

НН2ЕН2 72

1} а

-о о

Рис. 5.31. Схема двухполярного стабилизатора с управлением иа ИСН типа К142ЕН2



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 [64] 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0117