Estabilizador de tensão bipolar, 2x15 volts 1 ampere. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O estabilizador de tensão bipolar, cujo circuito é mostrado na figura, fornece uma tensão de saída de 2x15 V com uma corrente de carga de até 1 A. Possui valores de parâmetros muito altos. O fator de estabilização da tensão de saída é 12000 quando a tensão de entrada muda em ±15%, a resistência de saída do estabilizador é de cerca de 1 mOhm, a ondulação da tensão não é superior a 50 μV com ondulação na entrada de 0,8 V (em valores de amplitude) .

(clique para ampliar)

A tensão de saída pode ser alterada dentro de limites determinados pelo tipo de amplificador operacional usado e pelo modo nominal de sua fonte de alimentação.

Ambos os braços do estabilizador são esquematicamente exatamente iguais, e diferem apenas na estrutura dos transistores utilizados e na polaridade de inclusão de alguns elementos. Cada braço contém uma fonte de tensão de referência, uma unidade de comparação, um amplificador DC e um elemento de controle.

Consideremos o funcionamento de um dos braços estabilizadores (para ser mais específico, o superior do diagrama). A corrente através do diodo zener V4 é definida pelo estabilizador de corrente no transistor de efeito de campo V5. As funções da unidade de comparação e do amplificador DC são executadas pelo amplificador operacional A1. As fontes e amplificadores modelo DC são alimentados por tensão de saída para melhorar a estabilidade. Da saída do amplificador operacional, a tensão de controle é fornecida à base do transistor T2, que determina a corrente de base do transistor de controle V1.

A combinação de transistores de diferentes estruturas no elemento de controle permite obter uma baixa resistência de saída do estabilizador de tensão. O resistor R2 limita a corrente de base do transistor V2 e o resistor R1 aumenta a estabilidade de temperatura do elemento de controle.

O diodo Zener V3 protege o transistor V1 contra quebras e garante que o estabilizador entre no modo de operação quando ligado.

A comparação da tensão de referência com a estabilizada com o circuito de alimentação selecionado do amplificador operacional e a conexão de sua entrada inversora ao fio comum (via resistor R4) ocorre quando a tensão na entrada não inversora do amplificador operacional é próximo de zero. Isso torna possível ajustar a tensão de saída em uma ampla faixa usando o resistor de ajuste R6. Com uma tensão de braço de entrada de 22 V, os limites de mudança na tensão de saída são 10...16 V.

A grande vantagem do estabilizador é a capacidade de conectar transistores de controle poderosos diretamente a um radiador comum sem juntas isolantes. Em alguns casos, é conveniente usar o corpo do dispositivo para remover o calor.

O diodo Zener V4 (D818E) possui um coeficiente de temperatura mínimo de tensão em uma corrente de estabilização de 10 mA, portanto, a corrente de dreno do transistor de efeito de campo selecionado deve estar próxima do valor especificado. Este requisito é atendido pelos transistores KP302A.

A tensão de saída dos enrolamentos redutores de um transformador de rede (com potência de cerca de 50 W) a uma corrente de carga de 1 A é de 16 V.

A configuração de um estabilizador de tensão não possui características especiais e, com instalação sem erros, se resume à seleção de elementos dos circuitos de correção (C3, R3, C4 no braço superior do circuito) para garantir o funcionamento estável do estabilizador, sem o aparecimento de autoexcitação parasita e ao ajuste da tensão de saída (com resistor R6).

Autor: Yu.Tagotin

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