Стабилитрон и транзистор - напряжение на нагрузке?

[romserg]

Пишут, что напряжение на Rн будет Uст - Uбэ.
А мне непонятно: нагрузка одним концом подцеплена к минусу питания, вторым - через коллектор-эмиттер - к плюсу. Значит, напряжение на Rн = Uпит - Uкэ.

Что я не так понимаю?

[Николай_С]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741096#p4741096"]Значит, напряжение на Rн = Uпит - Uкэ.

Что я не так понимаю?[/uquote]Самое главное - относитесь к этой схеме как к схеме включения с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

[Asmodey]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741096#p4741096"]напряжение на Rн = Uпит - Uкэ[/uquote]
И какой тогда смысл в этой схеме, если по вашей формуле напряжение на нагрузке будет меняться вместе с колебаниями Uпит?

[mickbell]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741096#p4741096"]Что я не так понимаю?[/uquote]Ваше выражение, формально верное, ничего не говорит о том, каким именно будет напряжение на нагрузке, потому как неизвестно значение Uкэ. Первое выражение на этот вопрос отвечает.

[HochReiter]

Что я не так понимаю?

Всё так, "И ты, Сара, права" (анекдот про раввина)
Только на картинке не Uпит, а Uвх. Как вы верно заметили, Uвых = Uвх-Uкэ. Но пользы от этого знания немного: Uкэ неизвестно. Но: Uкэ=Uкб+Uбэ. А теперь посмотрите на цепь батарея -> Rо -> стабилитрон -> батарея. Uвх=Uкб=Uст, т.е. Uкб=Uвх-Uст. Подставив в предыдущее равенство, получим Uвых=Uвх-Uвх+Uст-Uбэ=Uст-Uбэ. Оба утверждения - и ваше, и тех, которые пишут - равнозначны. Но: Uст (почти) неизменно в разумных пределах, приводится в справочниках. Uбэ тоже почти неизменно и равно 0.6 В. Теперь о разумных пределах. Я не знаю, насколько хорошо вы знакомы с транзисторами и стабилитронами, но попытайтесь ответить на вопрос: как выбрать Ro?

[romserg]

Да, теперь разобрался, что это одно и то же. Просто почему-то вначале было ощущение, что транзистор открыт полностью, и Uкэ минимальное, тогда на нагрузке должно было бы быть больше, чем Uст-Uбэ. Но здесь действительно как схема с общим коллектором: отрицательная обратная связь по току КЭ и БЭ, и транзистор, видимо, открывается не полностью.

Я не знаю, насколько хорошо вы знакомы с транзисторами и стабилитронами, но попытайтесь ответить на вопрос: как выбрать Ro?

Вот как раз сейчас разбираюсь с этим со всем
В обычной схеме со стабилитроном (без транзистора) я отталкивался от макс. тока стабилитрона без нагрузки. Думаю, и здесь будет так же:
Ro = (Uвх-Uст)/Iст.max

Но вот мы добавили нагрузку. В обычной схеме, без транзистора, всё понятно: нагрузка отбирает часть тока со стабилитрона, и она не должна брать больше, чем Iст.max-Iст.min.
Т.е. макс. R нагрузки = Uст/(Iст.max-Iст.min).

А с транзистором всё сложнее: во-первых, на нагрузке не Uст, а Uст-Uбэ. Во-вторых, на нагрузку пойдёт ток БЭ+КЭ. Как исходя из этого рассчитать макс. нагрузку и выбрать транзистор - вот это тёмный лес для меня пока

[valentinovich]

Как исходя из этого рассчитать макс. нагрузку и выбрать транзистор - вот это тёмный лес для меня пока

Вы пытаетесь искать "кошку, которой в помещении нет".
Т.е. по первУ не надо забивать голову тонкостями нюансов, которые не имеют большого значения для практической схемы эмиттерного ПОВТОРИТЕЛЯ напряжения. Вполне достаточно помнить, что на транзисторе упадёт немного. Всё!
А максимальная нагрузка для данной схемы будет состоять из: (1)мощность первичного источника напряжения (предположим трансформатора) и (2)согласно даташиту возможностей выбранного вами транзистора.
А для понимания основных положений схемотехники надо чуток подтянуть теорию.

[Asmodey]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741185#p4741185"]А с транзистором всё сложнее: во-первых, на нагрузке не Uст, а Uст-Uбэ[/uquote]Ну так здесь не транзистор нужно подбирать, а сам стабилитрон с напряжением побольше. Чтобы скомпенсировать падение напряжения на эмиттерном переходе.

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741185#p4741185"]Во-вторых, на нагрузку пойдёт ток БЭ+КЭ. Как исходя из этого рассчитать макс. нагрузку и выбрать транзистор - вот это тёмный лес для меня пока [/uquote]Максимальный ток нагрузки равен току стабилитрона умноженному на коэффициент усиления транзистора по постоянному току. Чтобы получить ток побольше, берем транзистор с большим h21э. Если не хватает, делаем составной транзистор.

Как коллега выше рекомендовал, изучите подробно работу каскада с общим коллектором - эмиттерного повторителя. Ибо он здесь и есть в чистом виде, повторяет напряжение с базы на нагрузке в цепи эмиттера.

[romserg]

Перерисовал схему, вроде понятнее стало.

Подскажите, а если заменить БТ полевиком - схема будет работать?

Как я понимаю, весь ток Ro1 будет уходить на стабилитрон, в этом главное отличие. А будет ли в этом случае отрицательная обратная связь? Что будет вместо коэфф. усиления?

[roman.com]

[uquote="romserg",url="/forum/viewtopic.php?p=4741867#p4741867"]схема будет работать?[/uquote]
будет.

только напряжение открывания полевика больше чем у БТ.
поэтому стабилитрон надо брать с ещё большим запасом.

хотя... для высоковольтных схем это не важно.))

Screenshot_2.jpg

(23.71 КБ) 74 скачивания

[mickbell]

То, что напряжение з-и больше напряжения б-э - это ещё не такая беда, как тот факт, что первое из упомянутых напряжений имеет больший разброс в зависимости от экземпляра, а также более зависимо от тока нагрузки. (Через ООС; с точки зрения самого транзистора всё строго наоборот: это ток исток - сток зависит от напряжения затвора, но сам транзистор ничего не знает про функцию каскада, в который он включен.)

[romserg]

Посмотрите, плз, верные ли мои расчёты.

Возьмём стабилитрон 1N4733A. Uст = 5,1 В; Iст.min = 1 мА; Iст.max = 78 мА.
Транзистор: КТ819Б. hFE = 20. UБЭ ≈ 0,6 В (падение напряжения на pn-переходе).

Макс. ток (Iст.max) через стабилитрон будет без нагрузки: эмиттер разомкнут.
U(R0) = Uип – Uст = 12 – 5,1 = 6,9 В.
I(R0) = Iстабилитрона = 78 мА.
R0 = 6,9 / 78 мА ≈ 88,5 Ом.

Рассчитаем макс. нагрузку для того же R0, при к-ой стабилитрон сможет поддерживать напряжение ≈ 5,1 В.
Iст = 1 мА; Iб = 77 мА
Iк = 77*20 = 1540 мА; Iэ = Iнагр = Iк + Iб = 1540+77 = 1617 мА.
Rнагр.мин = (Uст – Uбэ) / Iэ = (5,1-0,6) / 1,617 А = 3,9 Ом

[HochReiter]

Да, всё правильно. Коэффициент H21 вы взяли минимальный - можно брать любой транзистор из коробки, схема выдаст расчётные параметры. Перед тем как паять, посчитайте ещё мощность на транзисторе. Расчёт радиатора, к которому надо будет прикрутить транзистор, чтобы он не перегрелся - по эмпирическим формулам или по таблицам.

[АлександрЛ]

Перед тем как паять, посчитайте ещё мощность на транзисторе.

(12-4,5)*1,617=12,13 ватт.

[romserg]

А как рассчитать макс. нагрузку для составного?
Допустим, Q1: КТ819Б (hFE = 20); Q2: 2N3771 (hFE = 15).

Я рассчитывал так, правильно ли это?

R0 = 88,5 Ом; I(R0) = 78 мА; Iст = 1 мА; IБ(Q1) = 77 мА.
IБ(Q2) = IЭ(Q1) = 77*20 + 77 = 1617 мА.
IЭ(Q2) = IБ(Q2) + IК(Q2) = 1617 + 1617*15 = 25,9 А.
Rнагр.мин = Uн/Iн = (5,1-0,6*2) / 25,9 = 150 мОм.

[mickbell]

Как я себе понял, у 2N3771 максимальная рассеиваемая мощность 150 Вт. Напряжение на нагрузке около 3.9 В, остальное, 8.1 В, падает на транзисторе. Чтобы он рассеивал 150 Вт, ток должен быть не более 18.5 А. А эти 150 Вт надо ещё суметь отвести от него и не допустить его разогрева до слишком большой температуры.

[romserg]

Ну да, в реальной схеме таких нагрузок линейного стабилизатора, скорее всего, не будет, я лишь практиковал расчёты для лучшего понимания.

[romserg]

Итак, провёл опыт со стабилитроном и транзистором. Конечно, куча погрешностей - ещё и из-за двухэтапного проведения.
Поэтому расчётные значения не очень хорошо бьются. Напряжение нагрузки по разным расчётам вообще вразлёт
Но интересно, что напряжение и ток стабилитрона фактически не меняются (только прыгали кое-где, может, замер не очень верный).

[HochReiter]

Плохой подарок ко Дню Знания Явно плохие контакты, что-то ещё.