Sursă stabilizată de tensiune continuă

Sursa stabilizată de tensiune realizată cu componente discrete

Cap.1. Schema bloc

Sursa stabilizată este formată din următoarele blocuri funcţionale:

- transformator de reţea;

- redresor;

- filtru de netezire;

- element regulator serie (ERS):

- menţine tensiunea de ieşire la nivelul specificat, sub controlul amplificatorului de eroare;

- furnizează curentul de ieşire;

- reduce sau blochează curentul la ieşire la acţionarea circuitelor de protecţie;

- micşorează rezistenţa serie a stabilizatorului.

- sursă de tensiune de referinţă (REF): furnizează o tensiune de referinţă caracterizată printr-o mare stabilitate în timp, faţă de variaţia tensiunii de intrare sau a temperaturii;

- amplificator de eroare tensiune (AEU): compară tensiunea de referinţă cu o parte sau cu întreaga tensiune de ieşire, pentru a acţiona asupra elementului regulator;

- convertorul tensiune-tensiune (U/U): furnizează o tensiune proporţională cu tensiunea de ieşire;

- amplificator de eroare curent (AEI): compară tensiunea de referinţă cu o tensiune proporţională cu curentul de ieşire, pentru a acţiona asupra elementului regulator;

- convertorul curent-tensiune (I/U): furnizează o tensiune proporţională cu curentul de ieşire;

- elemente de protecţie (la supratensiuni şi supracurenţi);

Parametri de pornire:

Luna nasterii: 7

Ziua nasterii: 25

Ismax = I0 =luna naşterii/5 = 7/5 = 1.4

Vsmax = U0 =10+ziua naşterii/2 = 10 + 25/2 = 22.5

Vs min=1,5V

Variaţiile procentuale ale tensiunii reţelei

Temperatura mediului: +15 +30

Cap.2. Etajul de redresare şi filtrul de netezire

Se va folosi un etaj de redresare dublă alternanţă în punte cu filtru capacitiv. Filtrul de netezire capacitiv este suficient deoarece dupa acesta urmează un stabilizator de tensiune.

Filtrarea capacitivă constă în conectarea unui condensator C1 în paralel, pe ieşirea redresorului, cu respectarea polarităţii în cazul condensatoarelor polarizate.

particularitate importantă a filtrării capacitive constă în faptul că, în absenţa consumatorului (cu ieşirea în gol), tensiunea de ieşire este egală cu valoarea de vârf a pulsurilor, depăşind astfel de ori valoarea eficace a tensiunii alternative care se redresează.

Tensiunea minimă de la ieşirea redresorului cu filtru de netezire se alege astfel încât sa fie mai mare decât suma tensiunii de ieşire U0 şi a căderilor de tensiune pe celelalte blocuri înseriate (ERS şi I/U, sumă pe care o aproximăm la valoarea de 3V).

Deci: UC ≥ U0 + UStab => Uc ≥ 22.5 + 3 => Uc ≥ 25.5V

Se consideră valoarea riplului: ΔU = U0/6 = 22.5/6 = 3.75V

Rezultă că valoarea de vârf a tensiunii redresate va fi:

Ured = UC1 + ΔU = 25.5 + 3.75 = 29.25V

Tensiunea în secundar va trebui însă să fie mai mare, datorită pierderii pe cele două diode prin care circulă curentul. Tensiunea de deschidere a unei diode cu siliciu se apropie de 1V la curenţi mari.

Deci tensiunea efectivă în secundar va avea valoarea de vârf:

=> Us = (25.5 + 3.75 + 2 )/ √2 = 22.05V

Puntea redresoare conţine diode identice. Acestea sunt alese îm funcţie de curentul care trece prin ele, adică pentru jumătate din valoarea maximă a curentului de sarcină dorit.