STABILIZATOARE LINIARE DE TENSIUNE (Simularea cu ajutorul programului SPICE)

Universitatea "Politehnica"

Bucuresti

Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei

STABILIZATOARE LINIARE DE TENSIUNE

(Simularea cu ajutorul programului SPICE)

In lucrare sunt studiate diferite configuratii de circuite stabilizatoare de tensiune continua, analizandu-se functionarea elementelor constituente

Stabilizatoarele de tensiune sunt circuite destinate obtinerii unor surse de tensiune continue aproape ideale. In consecinta parametrii de interes major pentru un stabilizator sunt: valoarea tensiunii continue de iesire V_o si rezistenta de iesire R_o. Factorii de merit ai unui stabilizator care definesc independenta acestuia fata de influentele mediului extern sunt:

- tensiunea minima de alimentare (de intrare): V_imin ;

- curentul maxim de iesire: I_0max ;

- factorul de stabilizare: S = ΔV_i / ΔV_o pentru o sarcina data;

- deriva termica a tensiunii de iesire.

In lucrare se vor studia doua configuratii de stabilizator liniar cu reactie realizate cu stabilizatorul integrat βA 723. Schema bloc a acestui circuit este prezentata in Figura 1.

Figura 1 Schema bloc a stabilizatorului βA 723. Numerotarea terminalelor corespunde modelului LM 723 din biblioteca PSPICE.

In figura 1 avem:

- REF = referinta de tensiune (VREF = 6.8V 7.6V, tipic 7.15V);

- A.E. = amplificator de eroare;

- Q15 = regulator serie intern;

- Q16 = tranzistor de protectie;

Schema simplificata a stabilizatorului cu V_O < V_R este prezentata in Figura 2.

Figura 2 Schema simplificata a stabilizatorului cu V_O < V_R.

Considerand A.E. (amplificatorul de eroare) un A.O. ideal atunci tensiunea de iesire are expresia:

Schema simplificata a stabilizatorului cu V_O> V_R este prezentata in Figura 3.

Figura 3 Schema simplificata a stabilizatorului cu V_O >V_R.

In aceeasi ipoteza ca mai sus tensiunea de iesire este:

VR este o sursa de tensiune continua foarte putin influentata de mediul extern.

In stabilizatoarele liniare cu reactie realizate cu circuitul integrat βA 723, tensiunea VR este chiar VREF iar A.E. reprezinta amplificatorul de eroare intern. In general, in schemele de principiu de mai sus se poate utiliza ca A.E. orice AO de uz general, iar ca VR orice sursa de tensiune continua care indeplineste conditiile cerute unei referinte de tensiune.

1. Pentru stabilizatorul cu Vo < V_R    si limitare la o valoare fixa a curentului de iesire avem urmatoarea shema electronica :

Valoarea determinata a lui V_min este V_min=7V. aceasta este tensiunea minima pentru care este proiectat circuitul.

2. Stabilizatorul cu Vo > V_R    si limitare la o valoare fixa a curentului de iesire are urmatoarea shema electronica:

Se gaseste de data aceasta valoarea V_in.min=12.9V. Asadar:

V_i=7V

V_o=4.8V

A) V_o=4.874 V I_o=0.5522 A

B) (V_in-V₂) I_c2    P_d=7.939 W

3. V_in=12.9 V V_o=10.85 V

• I_max=212.3 mA

V_out=11.92 V

• P₂=1.575 W

• P₁=1.669 W

• P₂'=0.017 W

P₁'=0.018 W