VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 CZ.1.07/1.5.00/34.1076 Pro vzdělanější Šluknovsko 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT 0210 Bc. David Pietschmann. Elektronika napájecí zdroje VY_32_INOVACE_0210_0110 Stabilizátory napětí Zdroje stabilních napětí referenční zdroje a jejich principy, modifikace Vytvořeno 4. 1. 2012 Určeno pro Obor Elektrotechnika, 3. ročník Přílohy
Lineární zdroje F1: vstupní filtr, TR: transformátor, U1,2: usměrňovače, F2,4: filtr usměrněného napětí, ST: stabilizátor, R: regulátor, F3: výstupní filtr.
Stabilizátory obvod umožňující stabilizaci výstupního napětí (regulaci na konstantní hodnotu) při měnících se podmínkách výstupní proud (odebírán zátěží) vstupní napětí (zpravidla síťové) okolní teplota vlivy elektromagnetického pole vlivy stárnutí součástek
Stabilizátory Parametrické stabilizátory používají rozdíl mezi statickým a dynamickým odporem součástek v daném pracovním bodě stabilizátory napětí (dynamický menší než statický) dioda v propustném směru, Zenerova dioda stabilizátory proudu (statický menší než dynamický) výstupní charakteristika tranzistoru za kolenem
Stabilizátory s diodou při chodu naprázdno nesmíme diodu přetížit proud diodou nesmí klesnout ke kolenu VA charakteristiky
Stabilizátory s diodou činitel stabilizace výstupního proudu odpovídá dynamickému odporu diody ideálně: 0
Stabilizátory s diodou činitel stabilizace výstupního napětí dán poměrem dynamického odporu diody a odporu srážecího rezistoru (ideálně: 0)
Stabilizátory s diodou při optimální stabilizaci nulová účinnost při dobré účinnosti (50%) minimální stabilizace zapojení snižuje obsah střídavé složky pro vyšší napětí až 3 diody v sérii prahové napětí Si diod klesá s rostoucí teplotou o 2 mv/ C
Stabilizátory se Zenerovou diodou teplotní koeficient kladný: lavinový jev, nad 6V lze kompenzovat Si diodou v sérii nulový: jevy vyváženy, kolem 6V záporný: Zenerův jev, pod 6V
Stabilizátory se Zenerovou diodou činitel stabilizace napětí a proudu dán stejně jako v případě Si diody kritéria pro volbu typu diody: Zenerovo napětí, max. proud, max. ztráty
Stabilizátory se Zenerovou diodou pro malá výstupní napětí diferenční provedení (menší teplotní závislost)
Stabilizátory se Zenerovou diodou Kaskádní stabilizátor dosahuje vyšších hodnot činitele napěťové stabilizace (součin obou dílčích činitelů) činitel proudové stabilizace dán výstupním stabilizátorem Zenerova napětí: pro ZD1 větší, než pro ZD2 malá teplotní stabilita
Stabilizátory se Zenerovou diodou Oboustranný stabilizátor výstupní napětí dáno součtem prahového a Zenerova napětí po otevření přechodů diod mění sinusové napětí na přibližně lichoběžníkové paralelní kombinace ZD nemá smysl!
Stabilizátory se Zenerovou diodou Stabilizátor se symetrickým výstupem symetrické napětí podmíněno stejnými ZD při volbě různých ZD lze vytvořit nesymetrický zdroj typicky pro napájení OZ plovoucí vstup
Zvětšení odebíraného proudu proud ZD použijeme jako řídicí pro BT výstupní napětí součtem napětí ZD a BE Volba PB za koleno VA charakteristiky ZD za koleno vstupní charakteristiky BT výstupní proud max. proud kolektorem max. ztráty
Zvětšení odebíraného proudu proud ZD použitý jako řídicí pro BT nemusí stačit pro výkonové BT bázový proud zvětšíme paralelním rezistorem proud rezistorem nastavujeme do středu ploché části vstupní charakteristiky BT teplotní stabilita jako ZD+D
Dotazy? Diskuse Poznámky:
Děkuji za pozornost. Kontakt: Bc. David Pietschmann d.pietschmann@vosassvdf.cz 412 315 047
Zdroje (1) Krejčiřík, A.: Napájecí zdroje I. Základní zapojení analogových a spínaných napájecích zdrojů, BEN technická literatura, Praha 1997, ISBN 80-86056- 02-3
Metodika V úvodu hodiny opakování (ústní, případně písemné) Bloková schémata Lineární zdroje Transformátor Usměrňovače(+ filtrační kapacity) Zdvojovače a násobiče motivace Výklad doprovázený prezentací Provedení zápisu Závěrečné opakování V další výuce: simulace stabilizačních obvodů, návrh