Stabilizator de tensiune

1. Descrierea functionarii proiectului

In aceasta configuratie este prezent un tranzistor bipolar in serie cu sarcina, asa cum rezulta din schema este folosit pentru a se extinde (amplifica) curentul de iesire. Dioda Zenner se alege astfel incat prin conectarea tranzistorului ,,T1’’ tensiunea la iesirea stabilizatorului sa fie ,,fixata’’ la valoarea dorita, egala cu tensiunea diodei Zenner, minus caderea de tensiune emitor-baza, a tranzistorului.

Daca tensiunea pe sarcina creste, datorita unei cauze oarecare, concomitent se micsoreaza si tensiunea intre baza si emitorul tranzistorului serie. In acest caz, curentul de colector al acestui tranzistor scade, astfel incat tensiunea la iesire revine la valoarea sa nominala.

Odata cu micsorarea tensiunii de iesire, se produce si cresterea tensiunii baza-emitor a tranzistorului, curentul de colector al acestuia creste, rezultand astfel ca tensiunea la iesirea stabilizatorului revine la valoarea initiala.

Fata de un stabilizator simplu cu dioda Zenner, schema actuala prezinta avantaje deoarece permite o variatie a curentului de sarcina de β ori mai mare decat variatia de curent maxim admisibila prin dioda Zenner. Prin urmare, pentru o dioda Zenner de putere disipata data, se poate stabiliza tensiunea la bornele unei sarcini la o putere de β ori mai mare decat in cazul unui stabilizator simplu cu dioda Zenner.

In proiectarea stabilizatorului propus, vom tine cont de urmatoarele cerinte venite din partea clientului:

- Uin = tensiunea de intrare in stabilizator = 12V a.c 17Va.c;

- Uout = tensiunea de iesire din stabilizator = 6Vcc;

- Uzg max = tensiunea de zgomot maxim admisibil = 150mV;

- Rs = rezistenta de sarcina > 3Ω.

In vederea construiri unui stabilizator cu performante ridicate se vor folosi 2 tranzistoare bipolare montate in conexiunea Darlington. Performanta este accentuata datorita inmultirii factorului β al tranzistorului T1 cu cel al tranzistorului T2.

Modelul tranzistorului ales de noi este cel descris mai jos:

DARLINGTON TRANSISTOR TIP121

2. Calculul stabilizatorului

1. Tensiunea minima la intrarea stabilizatorului (functionare normala):

Ui min = = 6+5 = 11V Ui min = 11V;

Conform regulii de 3 simpli

Ui = 14V cat si tensiunea maxima Uimax = 18V;

Ui =13,4 (teoretic);

Utilizand un transformator utilizat de un redresor dubla alternanta cu filtraj cu condensator, tensiunea U2 in secundarul transformatorului se deduce din egalitatea:

=16V din care rezulta:

U2=12 Vef (volti efectiv).

2. Caderea de tensiune si puterea maxima disipata pe tranzistorul serie:

;

Pd max = ;

;

Pd max = 16,5W.

3. Tensiunea necesara diodei Zenner . Tensiunea a tranzistorului serie scazandu-se din tensiunea , trebuie sa fie egala cu: