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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Reduza a ondulação da tensão de saída. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação As fontes de alimentação estabilizadas são uma parte importante dos dispositivos eletrônicos. Os principais parâmetros do dispositivo como um todo geralmente dependem dos indicadores de qualidade da fonte de alimentação. As características mais importantes do estabilizador são os coeficientes de estabilização Kst e a supressão de pulsação Kpulse, e o segundo parâmetro geralmente está sujeito a requisitos mais rigorosos do que o primeiro. É relativamente fácil fazer um estabilizador com um grande fator de estabilização. É muito mais difícil obter um baixo nível de ondulação, pois a implementação de um alto ganho no circuito de realimentação de um estabilizador de compensação está associada a uma deterioração na estabilidade de sua operação. Com o advento dos amplificadores operacionais com alto ganho e baixa tensão de polarização, os indicadores de qualidade das fontes de alimentação aumentaram drasticamente.
No entanto, juntamente com a implementação de alto ganho, é conhecida uma maneira bastante simples e eficaz de aumentar o fator de supressão de ondulação em quase todos os reguladores de tensão de compensação. Este método demonstra o conhecido circuito estabilizador. Nele, no amplificador operacional DA1 e no transistor VT2, é feito um elemento de controle (um amplificador de sinal de erro) e no VT1 - um elemento de controle. Se, por exemplo, a mudança na tensão de saída dUout do estabilizador não deve exceder 1 mV quando a entrada dUin muda em 1 V, então teoricamente o elemento de controle deve fornecer um ganho de K = 1000. No entanto, isso não inclui a atenuação do sinal dUout no elemento de medição (divisor de tensão de medição), composto pelos resistores R4, R7. Com uma impedância de entrada baixa do amplificador operacional aplicado, o amplificador operacional Rin também entra no elemento de medição. Portanto, na realidade, K deveria ser 10 ... 30 vezes maior do que o indicado. A presença do elemento de medição reduz a amplitude da ondulação que vem através do circuito de feedback negativo para a entrada do amplificador operacional do elemento de controle pelo mesmo fator que o sinal dUout. Com o aumento de Uout do estabilizador, a atenuação do sinal de descasamento também aumenta, portanto, para estabilizadores de alta tensão, o coeficiente de supressão de ondulação geralmente é menor do que para os de baixa tensão. Segue-se do exposto que o coeficiente de supressão de ondulação do estabilizador pode ser aumentado significativamente pela introdução de um feedback CA negativo adicional através do circuito C4R5. As ondulações da tensão de saída são transmitidas para a entrada do amplificador operacional diretamente (através do capacitor C4), se Uout <= 15 V, ou através de um capacitor e resistor r5 com resistência relativamente baixa. Nesse caso, o fator de divisão do elemento de medição para o componente de tensão variável aumenta e o coeficiente Kpulse aumenta aproximadamente tantas vezes quanto a resistência total do resistor r5 e do capacitor C4 na frequência de ondulação é menor que a resistência do resistor r4 . O resistor r5 é necessário para proteger os circuitos de entrada do amplificador operacional em uma alta tensão de saída uout (limita a corrente de carga e descarga do capacitor C4 quando o estabilizador é ligado e desligado). Os diodos vu1 e vd2 servem para o mesmo propósito. A capacitância do capacitor C4 é selecionada dependendo da resistência do resistor R4 e da corrente de carga. Com a diminuição da resistência do resistor R4 e o aumento da corrente de carga do estabilizador, a capacitância deve ser aumentada. Devido ao fato de o capacitor C4 estar incluído no circuito de realimentação negativa, ele pode afetar muito a estabilidade de tempo e temperatura da tensão de saída. Portanto, o capacitor C4 deve ter baixo vazamento na temperatura nominal. Com uma grande capacitância desse capacitor, a tensão na saída do estabilizador é ajustada mais lentamente. Também deve ser notado que a inclusão do capacitor C4 no circuito OS aumenta significativamente a estabilidade do estabilizador para captadores de baixa frequência. Uma análise da operação do estabilizador mostrou que, ao trabalhar com a mesma fonte de tensão de referência Uobr, a amplitude da ondulação da tensão de saída sem realimentação para corrente alternada atinge 40 ... 50 mV e, com a conexão do circuito de realimentação, diminui para 1 mV. Em conclusão, deve-se notar que o método considerado para melhorar a supressão de ondulação pode ser aplicado não apenas em estabilizadores de amplificadores operacionais, mas em quase todos os reguladores de tensão de compensação.
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