44,5 тыс подписчиков
«Стабилитрон» на полевых транзисторах
Разрабатывая новую электронную схему, не всегда удаётся подобрать стабилитрон с требуемыми параметрами. Типичный недостаток стабилитронов широкого применения - относительно низкий рабочий интервал токов и ограниченная рассеиваемая мощность.
Предлагаемая схема показана на рис. 1. В качестве полевого транзистора применена ИМС КР1014КТ1А (в корпусе DIP-8), представляющая собой n-канальный полевой транзистор с изолированным затвором, индуцированным каналом и защитным стабилитроном в цепи затвора.
Работает «стабилитрон» следующим образом. Когда входное напряжение превысит суммарное напряжение пробоя (включения) светодиода VD1, обратимого лавинного пробоя обратносмещенного перехода эмиттер-база биполярного транзистора VT1 и напряжение открывания полевого транзистора в DA1, полевой транзистор микросхемы открывается, что приводит к понижению выходного напряжения.
Чем сильнее ток через балластный резистор Rб, тем сильнее открывается полевой транзистор. Таким образом, осуществляется стабилизация входного напряжения.
Напряжение стабилизации зависит от перечисленных выше трёх составляющих. Подбором источников опорного напряжения (VD1, VT1) можно настроить этот узел на другое напряжение стабилизации (для КР1014КТ1А - не более 120 В).
Резистор R2 предотвращает повреждение встроенного стабилитрона микросхемы при перегрузке. Конденсатор С1, ёмкость которого порядка 0,01 мкФ, устанавливается при самовозбуждении узла. Мощность и сопротивление балластного резистора рассчитываются, исходя из конкретных условий.
В таблице приведены результаты испытаний. В первой колонке дано значение тока через балластный резистор, во второй - напряжение стабилизации узла, в третьей - результаты испытания стабилитрона КС191А, в четвертой - выходное напряжение узла, где биполярный транзистор заменён ещё одним светодиодом в прямом включении, в пятой колонке - напряжение стабилизации аналога стабилитрона, собранного по схеме на рис. 2.
Максимальная рассеиваемая мощность ИМС КР1014КТ1А не должна превышать 0,5 Вт, а ток стока - не более 200 мА. Эту микросхему можно заменить любой из серий КР1014КТ1, К1014КТ1, КП7131А9. В последнем случае рассеиваемую мощность можно увеличить до 2 Вт (максимальное напряжение сток-исток - 20 В).
Мощный полевой транзистор IRF530 можно заменить на IRF532, IRF540 или любым аналогичным. Следует отметить, что при больших токах на нем может рассеиваться мощность до нескольких десятков ватт, что потребует применения массивного теплоотвода. Биполярный транзистор - любой из серий КТ315, КТ312, КТ3102, BC547.
2 минуты
26 декабря 2022
5814 читали