3. stabilizatoare liniare_cu circuite integrate
Post on 03-Dec-2015
212 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1. Stabilizatoare liniare cu circuite integrate
1.1 Breviar teoretic
Circuitele integrate sunt destinate în primul rând aplicaţiilor ce necesită stabilizatoare
de tip serie.. Se folosesc la realizarea surselor de tensiune pozitivă sau negativă.
Schema bloc a unui stabilizator de tensiune liniar implementat cu ciucitul LM78XX
este prezentată în Fig. 1 şi include un circuit pentru producerea tensiunii de referinţă
stabilizată şi compensată termic, un amplificator de eroare de tip diferenţial, un element de
reglare, un tranzistor de “protecţie” şi o referință de tensiune. Tensiunea de referinţă este
necesară pentru a se realiza la intrarea amplificatorului o comparaţie între aceasta şi o parte
din tensiunea pe sarcină în scopul stabilizării celei de a doua. Dioda Zener se utilizează
numai în stabilizatoarele de tensiune negativă şi în stabilizatoarele în regim flotant.
Aplicaţiile circuitului integrat sunt numeroase. El se utilizează ca stabilizator de tensiune
pozitivă şi negativă, ambele în regim normal sau flotant.
Protectie
termica
+
-
Referinta de
tensiune
Protectie
SOA
Sursa de
curent
constant
Circuit de
pornire
(Start-up)
Element de
reglare serie
Re
actie
Amplificator
de eroare
LM78xx
Vin
Input Output
GND
Fig. 1 Schema bloc a LM78xx
Caracteristicile generale ale acestui tip de stabilizator sunt:
- În aplicaţiile de bază nu necesită componente externe;
- Tensiunea de ieşire, fixată intern, se garantează cu o precizie de 4-6%;
- Limita curentului maxim de ieşire, fixată intern prin circuitele de protecţie la
suprasarcină este în general dependentă de temperatură;
- Stabilizatoarele conţin circuite de menţinere a funcţionării tranzistoarelor serie în aria
sigură de siguranţă;
- Circuitele de protecţie internă (TJM=150C) asigură imunitate la scurtcircuitarea ieşirii la masă pe o durată nedefinită.
1.1.1 Stabilizator de tensiune fixă (5V,12V)
Schema utilizată pentru implementarea unui stabilizator de tensiune de 5C si respectiv
12V sunt reprezentate în Fig. 2.
LM7805
COUTCIN
Input OutputLM7812
COUTCIN
Input Output
a) b)
Fig. 2 Stabilizatoare de tensiune fixă
De asemenea un circuit des folosit pentru implementarea circuitelor stabilizatoare cu
tensiune fixă sau variabilă este circuitul LM317. Tensiunea de referință a acestui circuit
integrat este 1.25V. O schemă tipică de realizare a unui stabilizator de tensiune cu LM317
este reprezentată în Fig. 3
LM317
COUTCIN
Input Output
R1
R2
Fig. 3 Stabilizator de tensiune cu LM317
Tensiunea de ieșire se calculează astfel:
1
21
1
21 25.1R
RR
R
RRUU REFS
(1)
Folosind circuitul integrat LM317 sau unul din circuitele LM78XX o schema de
implementare a unui stabilizator de curent este prezentată în
LM317
COUTCIN
Input OutputR1
Fig. 4 Stabilizator de curent
Curentul de la ieșire poate fi calculat astfel:
11
25.1
RR
UI REF
S (2)
1.2 Rezultate obținute în urma simulării
1) Se vor implementa cele 4 stabilizatoare liniare in LTSpice. La ieșire se folosește o
rezistență de 200Ω pentru a verifica funcționarea stabilizatoarelor.
Fig. 5 Stabilizatoare liniare
2) Pentru fiecare stabilizator liniar se conectează la ieșire o sursă de curent
dreptunghiulară cu următorii parametrii: I1 = 200mA, I2 = 500mA, TON = 300us, Tperiode =
600us. Se va vizualiza răspunsul fiecărui stabilizator la salturi ale curentului de sarcină.
3) Se variază curentul sursei de ieșire liniar între 100mA si 500mA si se determină
parametrul rezistență de ieșire R0 = - ∆U0/∆I0.
4) Se variază tensiunea de intrare intre 16V si 25V si se determină parametrul de
stabilizare in raport cu tensiunea de intrare
ctTII
S
UU
US
I
,
1.3 Rezultate experimentale
1) Se alimentează fiecare din stabilizatoarele de pe circuitul experimental cu o tensiune
maximă de 22V. La ieșire se conectează sarcina electronică. Sarcina electronică se folosește
in modul curent constant, Iset = 200mA
Atenție ! Pentru a proteja circuitele experimentale curentul setat al sarcinii electronice
NU trebuie să depășească 600mA
2) Se realizează măsurători ale tensiunii de ieșire pentru o variație a curentului de
sarcină in domeniul 100mA - 500mA si se completează tabelul de mai jos.
Iset 100mA 150mA 200mA 250mA 300mA 350mA 400mA 450mA 500mA
Uout
3) Se ridică caracteristica de ieșire a stabilizatorului Uout = f(Iset).
4) Se calculează factorul rezistență de ieșire si se compară cu rezultatele obținute prin
simulare.
5) Se realizează măsurători ale tensiunii de ieșire pentru o variație a tensiunii de intrare
in domeniul 15V - 19V si se completează tabelul de mai jos.
Vin 15V 15.5V 16V 16.5V 17V 17.5V 18V 18.5V 19V
Uout
6) Se calculează factorul stabilizare in raport cu tensiunea de intrare si se compară cu
rezultatele obținute prin simulare.
top related