Не могу разобраться с КСН

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

Вот постепенно изучаю электронику. Что-то повторяю, что-то изучаю новое - дошел до компенсационных стабилизаторов напряжения. В процессе чтения разных статеек рунета попалась на глаза мне вот такая вот схема:

КСН.jpg
(14.41 КБ) 353 скачивания


Во-первых, немного напрягает схема включения VT1 - эмиттер стоит на ВХОДЕ, т.е. эта схема - как минимум не "усложненный" эмиттерный повторитель напряжения, аля что-то такое (к этой схеме вопросов у меня не возникает) :

КСН2.jpg
(13.75 КБ) 279 скачиваний


Ну в принципе включение эмиттера то все херня, смотрим дальше. В оригинале про первую схему сказано следующее:

Функции РЭ выполняет транзистор VT1. ИОН образован резиком R1 и стабилитроном VD1 (как видим, это параметрический стабилизатор). Делитель, соответственно, состоит из резиков R2-R4. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера транзистора VT2. На базу транзистора поступает напряжение с делителя. Если изменяется выходное напряжение, а соответственно, и напряжение на базе транзистора VT2, который сравнивая это напряжение с напряжением на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, что сопротивление его перехода изменяется, и напряжение на нагрузке остается постоянным.


На радиокружок я ходил в 3-м классе (был там самый малой), матан того времени сами понимаете, не ахти, поэтому в основном все объяснялось с помощью цепочки рассуждений. И хотя сейчас я на 1-м курсе и матан малость подучил по сравнению с 3-м классом (эх, сейчас бы сравнить бесконечно малые!), эта концепция мышления у меня сохранилась до сих пор - вечно бухой препод Степаныч таки знал свое дело! Так что проведем мысленный эксперимент. Запитаем нашу схему уже стабилизированным постоянным напряжением - она будет практически в идеальных условиях. Следовательно, прекрасно себя чувствовать и все хорошо стабилизировать.... Предположим, у нее действительно есть некая точка равновесия, которая и является выходным напряжением. Подключаем какую-то разумную нагрузку, и напряжение на выходе немного проседает. Т.к. на стабике VD1 напряжение практически постоянное, напряжение на R1 тоже просядет на эту же разницу. Также немного просядет напряжение на базе VT2, и он призакроется. Просадка на базе VT2 будет меньше, чем на выходе. Но за счет того, что делитель напряжения R2-R3-R4 делит примерно на 2, а транзюк VT2 умножает ХОТЯ БЫ на 10, то на коллекторе VT2 (очевидно, что и на базе VT1) напряжение станет БОЛЬШЕ - транзистор VT2 "перетянет" резюк R1, поскольку обладает усилением. А раз так, то транзистор VT1 начнет ЗАКРЫВАТЬСЯ (ведь на базе напряжение возросло!), и напряжение на выходе, вместо того, чтобы восстановиться, наоборот, ПРОСЯДЕТ еще сильнее. Какая в жопу стабилизация?

Отсюда, очевидно, следует единственный вывод - либо в моих рассуждениях где-то серьезная ошибка, либо статья написана придурком. В какой точке зрения истина?

Добавлено after 5 minutes 13 seconds:
Может быть, конечно, меньшая просадка на базе, наоборот, приоткроет VT2, а вслед за ним и VT1, но, ведь, блин, там все равно получается какая-то хрень - оно работает буквально на грани, когда весь этот зоопарк еще может на что-то влиять, да и принцип какой-то странный - сравнивать 2 нестабильных напряжения
RU3DDM
Опытный кот
Сообщения: 770
Зарегистрирован: Сб авг 15, 2015 19:11:26
Откуда: Коломна, М.О. - Воронеж.

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение RU3DDM »

При посадке выходного напряжения,напряжение база-эмиттер управляющего транзистора уменьшается,он закрывается,а транзистор силовой открывается больше резистором база-коллектор,что не так? Работает всё.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

Какой резистор база-коллектор? Его там нет! Этот резистор во второй схеме, с ней как раз все понятно, а вот первая какая-то стремная

Добавлено after 12 minutes 26 seconds:
Я про то, что в первой схеме либо вообще ПОС, либо максимально шаманская ООС (надо буде еще в голове покрутить эти варианты), вот это и напрягает.
RU3DDM
Опытный кот
Сообщения: 770
Зарегистрирован: Сб авг 15, 2015 19:11:26
Откуда: Коломна, М.О. - Воронеж.

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение RU3DDM »

Составной транзистор. Тоже нет резистора,но ведь работает )))
Изображение
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

А при чем тут пара Шиклаи? Я про обратную связь (какой бы она там ни была) в первой схеме
RU3DDM
Опытный кот
Сообщения: 770
Зарегистрирован: Сб авг 15, 2015 19:11:26
Откуда: Коломна, М.О. - Воронеж.

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение RU3DDM »

Так и я про это же.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

Лол, теперь ваще завис........ Еще раз - о каком резисторе база-коллектор идет речь и при чем тут пара Шиклаи?
Аватара пользователя
Agaev
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Agaev »

[uquote="Ravius",url="/forum/viewtopic.php?p=3781418#p3781418"]Но за счет того, что делитель напряжения R2-R3-R4 делит примерно на 2,[/uquote] Здесь стоп! Дальше так: увеличивается напряжение база-эмиттер
VT2, он больше откроется, что повлечет увеличение базового тока VT1 и его большее открытие. Напряжение на выходе поднимется.
В данном случае не имеет значения коэффициент усиления мелкого транзистора. Важно понимать, что при изменении напряжения на выходе КСН, соответственно меняется напряжение Б-Э этого транзистора со всеми вытекающими.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

[uquote="Agaev",url="/forum/viewtopic.php?p=3781457#p3781457"][uquote="Ravius",url="/forum/viewtopic.php?p=3781418#p3781418"]Но за счет того, что делитель напряжения R2-R3-R4 делит примерно на 2,[/uquote]Важно понимать, что при изменении напряжения на выходе КСН, соответственно меняется напряжение Б-Э этого транзистора со всеми вытекающими.[/uquote]

Это понятно, вопрос просто был в какую сторону. Еще помозговав, вроде бы вывез, что регулирующий ранзюк таки ОТКРЫВАЕТСЯ, наверное там все-таки ООС. Получается, что за счет стабилитрона напряжение на R1 изменяется на сколько-то, а на базе VT2 - на эту же величину, уменьшенную во сколько-то. Но насколько такой способ регулировки работоспособен? Вот схема 2 более понятна. Стабилизированное относительно нуля напряжение в эмиттере - делаем связь с выходом и сравниваем СТАБИЛЬНОЕ напряжение с НЕСТАБИЛЬНЫМ (но которое хотим стабилизировать). А тут НЕСТАБИЛЬНОЕ с НЕСТАБИЛЬНЫМ, и оба взаимосвязаны, хотя вроде все-таки некая стабилизация есть

Добавлено after 1 minute 50 seconds:
[uquote="Agaev",url="/forum/viewtopic.php?p=3781457#p3781457"][uquote="Ravius",url="/forum/viewtopic.php?p=3781418#p3781418"]Но за счет того, что делитель напряжения R2-R3-R4 делит примерно на 2,[/uquote] Здесь стоп! Дальше так: увеличивается напряжение база-эмиттер
VT2, он больше откроется.....[/uquote]

Вот это поначалу было неочевидно, на тупняке решил, что он ЗАКРОЕТСЯ, поскольку величины не сравнил

Добавлено after 1 minute 30 seconds:
Транзистор ведь усиливает разницу, а не абсолютные значения. Но вопрос о годной работе такой схемы все равно остается открытым...
В чем например преимущество такой схемы по сравнению, скажем, со второй?
Аватара пользователя
Agaev
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Agaev »

Просто в этих двух схемах по-разному включен стабилитрон (ИОН). В первой схеме опорное напряжение "привязано" к плюсу, а во втором к минусу. Поэтому в схемах логика срабатывания мелкого транзистора (УПТ) противоположная. И усиливает он не разностное напряжение, а ток между ИОН и выходным делителем.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

Ну да, вот это немного смутило, что там напряжение относительно выхода стабилизируется, а не земли. И строго говоря вы правы, биполярный транзистор управляется током, а не напряжением. Напряжением управляются полевые, я довольно грубо сказал, хотя повышение напряжения увеличивает в конце-концов именно ток через база-эмиттерный переход.

Добавлено after 1 minute 20 seconds:
То есть тут получается ООС за счет того, что на резисторе напряжение проседает сильнее, чем на делителе

Добавлено after 22 seconds:
Так?
Аватара пользователя
Agaev
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Agaev »

На резисторе ИОНа напряжение проседает ровно настолько, насколько и на выходе. Стабилитрон просто вычитает своё напряжение стабилизации из выходного напряжения. На базе транзистора УПТ напряжение проседает в зависимости от коэффициента деления выходного делителя (например, делитель 10 кОм/10 кОм).
Например: выход просел на 0,2 В, за ним на 0,2 В просело напряжение на резисторе ИОН. А напряжение на базе транзистора УПТ просядет на 0,1 В. То есть напряжение Б-Э транзистора УПТ увеличится на 0,1 В, что неслабо его приоткроет. Ну и далее по тексту.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

Вот-вот! Именно это я имел ввиду:

[uquote="Ravius",url="/forum/viewtopic.php?p=3781461#p3781461"]Получается, что за счет стабилитрона напряжение на R1 изменяется на сколько-то, а на базе VT2 - на эту же величину, уменьшенную во сколько-то.[/uquote]

Добавлено after 4 minutes 25 seconds:
То есть у нас таки ООС, а не ПОС, как я сперва подумал. С этим вроде как разобрались.

Добавлено after 2 minutes 2 seconds:
А вот такой вопрос, какую погрешность обеспечивают подобные схемы? Не какие-то мудреные, а типа как вот мои 1 и 2? Ну там 10%, 1% ?
Аватара пользователя
Agaev
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Agaev »

Я сам не имею специального образования. Но, навскидку, думаю, что влияют следующие параметры:
1. Температурная стабильность напряжения Б-Э транзистора УПТ
2. Температурная стабильность напряжения стабилизации стабилитрона
3. Зависимость напряжения стабилизации стабилитрона от тока через него (не знаю как правильно это называется)
4. Зависимость коэффициента усиления транзисторов от температуры.
5. Еще дофига чего.
Сколько это в процентах - считайте сами. В спец литературе есть куча спецформул.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

[uquote="Agaev",url="/forum/viewtopic.php?p=3781503#p3781503"]3. Зависимость напряжения стабилизации стабилитрона от тока через него (не знаю как правильно это называется)
4. Зависимость коэффициента усиления транзисторов от температуры.[/uquote]

Думаю это самое основное, что влияет. Ну то все уже не так и важно, главное, что с ОС разобрались. Чет затупил я. Спасибо, что все по полочкам разложили, товарищи!
Asaba
Друг Кота
Сообщения: 5635
Зарегистрирован: Пт авг 04, 2017 19:36:00
Откуда: постнурсултанат Боратистан

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Asaba »

Нормальная схема. Регулирующий транзистор включен по схеме с общим эмиттером. В зависимости от схемы можно получить любой коэффициент стабилизации. Очень хорошо подавляет пульсации. Конденсатор на выходе достаточно небольшой емкости.
Меня такие стабы заинтересовали 25 лет назад и я даже собирал парочку для себя. По такой схеме стабы встречаются частенько. Просто на них не акцентировали внимание. А последние полгода-год в среднем 1 раз в 1-2 месяца кто-нибудь постит тему по ним.
Аватара пользователя
Starichok51
Модератор
Сообщения: 19043
Зарегистрирован: Сб авг 14, 2010 15:05:51
Откуда: г. Озерск, Челябинская обл.

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Starichok51 »

Ravius писал(а):То есть у нас таки ООС, а не ПОС, как я сперва подумал
если бы там была ПОС, то это был бы генератор, а не стабилизатор.
Мудрость приходит вместе с импотенцией...
Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.
Ravius
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 37
Зарегистрирован: Пт янв 03, 2020 18:22:22

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Ravius »

[uquote="Asaba",url="/forum/viewtopic.php?p=3781553#p3781553"]По такой схеме стабы встречаются частенько. Просто на них не акцентировали внимание.[/uquote]

Я когда в школе еще учился потянул блок питания себе домой, он слабенький правда но вот посмотрел специально он по этой же схеме собран. И недавно блок питания у бабульки на блошином рынке купил за тридцатку (!), сильно не реверсил плату, но тоже что-то похожее. Середина правда там была кем-то очень криво перепаяна, решил что оставлю только трансформатор и вместо всего этого добра запихну 78-й стабик. :solder: Но сам факт распространенности подобных схем подсказывет, что несмотря на простую конструкцию это не такое уж гавно... :)

Добавлено after 1 minute 27 seconds:
[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=3781678#p3781678"]
Ravius писал(а):То есть у нас таки ООС, а не ПОС, как я сперва подумал
если бы там была ПОС, то это был бы генератор, а не стабилизатор.[/uquote]

Ну или триггер какой-то. Но явно не стабилизатор.
Аватара пользователя
Agaev
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1255
Зарегистрирован: Чт янв 12, 2012 19:32:15
Откуда: Belarus

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Agaev »

[uquote="Ravius",url="/forum/viewtopic.php?p=3782535#p3782535"]он по этой же схеме собран...у бабульки на блошином рынке купил...тоже что-то похожее.[/uquote] Пролистайте журналы Радио за 70-80-е годы, возможно, за 90-е. При тогдашнем уровне доступности радиоэлементов это были самые ходовые схемы. Уровень усложнения базовых схем не имел предела. Были БП и на фиксированные напряжения, и "лабораторники" с плавным регулированием, и со стабилизацией тока, и прочее прочее. Часть конструкций не имела в составе микросхем, только транзисторы. Были очень подробные описания работы и наладки.
Для начинающего радиолюбителя - самое то. Очень познавательно.
Asaba
Друг Кота
Сообщения: 5635
Зарегистрирован: Пт авг 04, 2017 19:36:00
Откуда: постнурсултанат Боратистан

Re: Не могу разобраться с КСН

Сообщение Asaba »

Ravius, Это не только не гавно, а очень даже хорошее направление. Я же говорю, что хотя бы раз в 2 месяца кто-то постит здесь подобное.
Вот почитай еще http://www.cqham.ru/pow33_1.htm
У меня много ссылок на подобное.
Ответить

Вернуться в «Питание»