Мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором:
- в рабочем режиме
Pр.ном. = Uкэ.ном. Iн.н. = ( Евх.ном. - Uэ ) Iн.н., где Uэ - напряжение на эмиттере регулирующего транзистора;
Uэ = Uн, если выходная клемма источника питания совпадает с выводом эмиттера регулирующего транзистора;
Uэ = Uн + Iн.н. R, если эмиттер регулирующего транзистора подключен к выходу источника через сопротивление R токостабилизирующего каскада.
- при перегрузке
Pр.макс. = Евх.макс. Iн.м. = (Евх.макс. - Uэ ) Iн.м.
- в аварийном режиме (короткое замыкание нагрузки) для схем стабилизаторов, входящих в режим стабилизации тока нагрузки (с токостабилизирующим каскадом )
P'р.макс. = ( Евх.макс. - R Iн.м. ) Iн.м.
Предельно допустимые параметры транзистора, используемого в качестве регулирующего элемента, должны удовлетворять условиям:
Iк.макс. > Iн.м.
Uкэ.макс. > Uкэ.макс. = Евх.макс. - Uн.мин.
Pк.макс. > Pр.макс. (P'р.макс.)
Площадь поверхности теплоотвода:
где Rtт-с - тепловое сопротивление теплоотвод-окружающая среда при естественной конвекции;
Кт - коэффициент теплоотдачи.
Rtт-с = Rt - Rtк-т - Rtп-к [ °C/Вт], где Rt = (tк - tс)/Pк - требуемое полное тепловое сопротивление при заданной мощности, рассеиваемой транзистором;
Rtк-т, Rtп-к - тепловые сопротивления корпус-теплоотвод и переход-корпус (справ.). Rtк-т обычно в несколько раз меньше Rtп-к, если обеспечен надежный тепловой контакт.
Коэффициент Кт зависит от числа и высоты рёбер, расстояния между ними, материала и степени черноты теплоотвода. При естественной конвекции и нормальном давлении:
Кт = 0,001...0,0005 [ Вт/ ( °С см2 ) ]
Для чернёного ребристого алюминиевого теплоотвода Кт = 0,8×10-3
Ток базы регулирующего транзистора:
Iб.р.необх. = Iн.м./Вмин.р., где Вмин.р. - минимальный коэффициет передачи тока базы регулирующего транзистора (справ.)
1.2.2. Согласующий транзистор (VT2)
Ток коллектора согласующего транзистора:
Iк.с. > Iб.р.необх.
Мощность, рассеиваемая согласующим транзистором
Pс.макс. = Iк.с. Uкэ.с.макс., где Uкэ.с.макс. - максимальное напряжение,приложенное к переходам коллектор-эмиттер согласующего транзистора.
Uкэ.с.макс.=Евх.макс. - Uэ - Uбэ.р.=Евх.макс. - Uэ - 0.7[В]
Предельно допустимые параметры транзистора, используемого в качестве согласующего, должны удовлетворять условиям:
Iк.макс. > Iк.с.
Uкэ.макс. > Uкэ.с.макс.
Pк.макс. > Pс.макс.
Ток базы согласующего транзистора:
Iб.с. = Iк.с./Вмин.с. < 0.1 ... 1 [мА], ( 1 )
где Вмин.с. - минимальный коэффициент передачи тока базы согласующего транзистора (справ.)
Если условие (1) не выполняется, необходимо скорректировать схему, поставив и рассчитав дополнительный согласующий транзистор VT2' (расчёт производится аналогично).
1.2.3. Схема (элемент) запуска
- поддерживает составной транзистор (VT1, VT2, VT2' и т.д.) в активном нормальном режиме, задавая в его базовую цепь ток, достаточный для обеспечения максимального тока нагрузки.
а) Расчёт токозадающего сопротивления R1 (рис.1):
где Iб.с. - ток базы последнего согласующего транзистора;
Uбэ - суммарное напряжение базо-эмиттерных переходов регулирующего и согласующих транзисторов;
Iк.у - ток коллектора усилительного транзистора VT3(1мA).
Из ряда сопротивлений следует выбрать ближайшее меньшее значение.
б) Расчёт источника тока - VT4, VD, VD, R1, R2 (рис.2):
VT4, VD - малой мощности.
R1 = (Евх.ном. - 2 Uпр.ср.)/Iпр.ср., где Uпр.ср. и Iпр.ср. - параметры выбранных диодов.
R2 = Uпр.ср./(Iб.с. + Iк.у.)
в) Расчёт токозадающего сопротивления R7 (рис.3) связан с расчётом сравнивающего устройства (п.1.4).
г) Расчёт каскада VT4, R1, добавочных сопротивлений R3, R4 (рис.4):
В данной схеме стабилизатора транзистор VT4 является дополнительным согласующим элементом. Схема составлена таким образом, что при подаче на её вход напряжения Е регулирующий транзистор остаётся в закрытом состоянии. R1 необходим для надёжного запирания VT4 после подключения источника к сети и быстрого срабатывания защиты при коротком замыкании в нагрузке.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.