Современная электроника №7/2024

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 55 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2024 стора требуется подать напряжение на 1,5–2 В меньше по абсолютному зна - чению (в зависимости от экземпляра транзистора), чем входное напряже - ние. Другими словами, при входном напряжении –41 В на затвор такого транзистора следует подать напря - жение –39,5…–39 В, с чем легко справ - ляется используемый ОУ ADA4522-2, который, как было отмечено выше, способен воспроизвести выходное напряжение до –40,85 В, т.е. имеющий запас по напряжению около 2 В, что существенно повышает надёжность работы подобного стабилизатора. Теперь после этих предварительных пояснений можно уже приступить к описанию схемы стабилизатора. Принципиальные схемы Принципиальная схема (рис. 4) не отличается особой сложностью. Хотя принцип работы схемы уже описан в [1], поскольку схема достаточно про - ста, для общности изложения приве - дём полное описание схемы, тем более что в ней сделаны некоторые измене - ния, о которых будет рассказано по ходу изложения. Схема состоит из двух узлов. Первый – непосредственно стабили - затор напряжения. Он построен на ОУ DA1.2, на инвертирующий вход кото - рого (2-й вывод) подаётся опорное напряжение (–5,6 В), снятое с анода стабилитрона VD3, а на неинверти - рующий вход (3-й вывод) – напряже - ние, снятое с движка подстроечного многооборотного резистора R9 (марки 3224W), входящего в состав делителя выходного напряжения, построенно - го на резисторах R8, R9 и R10, номина - лы которых подобраны так, что при выходном напряжении –28 В напря - жение на движке R9 (при соответству - ющей настройке) также равно –5,6 В. Выходное напряжение ОУ (1-й вывод), через резистор R11 подаётся на затвор транзистора VT1, включённого по опи - санной выше схеме рис. 2б. Из прин - ципа работы ОУ следует, что, воздей - ствуя на затвор транзистора своим выходным напряжением, он стремит - ся сохранить равными напряжения на своих входах. Поэтому, если выходное напряжение падает, например, при снижении сопротивления нагрузки, то падает и напряжение на движке R9, а так как это напряжение подаёт - ся на неинвертирующий вход DA1.2, то падает и выходное напряжение ОУ (т.е. оно становится более положитель - ным), что приводит к приоткрытию транзистора, в результате чего выход - ное напряжение на его стоке восста - навливается до первоначального. Если сопротивление нагрузки увеличива - ется, то всё происходит с точностью до наоборот, и выходное напряжение опять устанавливается на прежний уровень. Резистор 3224W (R9) выпу - скается в полностью закрытом корпу - се, исключающем попадание пыли на резистивный слой, в отличие от одно- оборотного резистора PVZ3A, приме - нённого в [1], у которого резистив - ный слой полностью открыт. В связи с этим при оседании на него пыли при соответствующей влажности сопро - тивление резистора меняется, отче - го меняется и выходное напряжение стабилизатора. Кроме того, многоо - боротность (11 оборотов) резистора 3224W позволяет более точно выста - вить выходное напряжение стабили - затора. Здесь необходимо добавить, что в [1] между выходом ОУ DA1.2 и его инвертирующим входом (выводы 1 и 2 соответственно), т.е. в отрицатель - ной обратной связи, установлен кон - денсатор номиналом 22 нФ, который предотвращает вероятность само - возбуждения ОУ, так как ОУ с таким конденсатором становится своеобраз - ным интегратором (или ФНЧ). Однако, как показала практика (и тестирова - ние – об этом далее), настоящий ста - билизатор прекрасно работает и без этого конденсатора, поэтому он из схе - мы исключён, хотя место для него на разводке предусмотрено. Наличие это - го конденсатора приводит к недоста - точно быстрой реакции стабилизатора на «ступеньку» (так называемая пере - ходная характеристика), т.е. на резкое изменение тока, например, при изме - нении сопротивления нагрузки в ту или иную сторону, а отсутствие кон - денсатора – на достаточно скоростную реакцию. Хотя специальных экспери - ментов по исследованию переходной характеристики стабилизатора не про - водилось (для этого потребовался бы специальный генератор нагрузки), косвенным подтверждением скорост - ной реакции стабилизатора на резкое изменение сопротивления нагрузки явилось отсутствие больших выбросов выходного напряжения и достаточно быстрое его восстановление при пере - ключении сопротивления нагрузки от нулевого значения до приблизитель - но 30% от максимального (и обратно). Этот факт свидетельствует о том, что стабилизатор достаточно устойчив и имеет приемлемую переходную харак - теристику. Как уже было отмечено выше, источ - ник опорного напряжения построен на основе диода – стабилизатора тока S-562T (VD2), формирующего постоян - ный ток (около 5,6 мА) вне зависимо - сти от входного напряжения, начиная с 10 В. Этот диод представляет собой специальный полевой транзистор, Рис. 4. Принципиальная схема стабилизатора -33 -28 -5,6 С З И [-5] L Imp -5,6 L Imp L Imp L Imp (-33/-41) В (BZX384C5V6) C9 10,0/50 C8 10,0/50 R4 10K VD1 VD1 - PESD15VL1BA + C3 470,0/35 R6 100 + C7 220,0/35 R8 9,1K R1 36 3 1 4 DA1.1 C11 4,7/50 C5 10,0/50 R5 100 C1 10,0/50 + C2 330,0/50 R11 1,8K R7 0,005 VD3 BZT52C5V6S VD2 S562T R10 1,8K VT1 VT1 - IRFP4710 3 2 4 1 DA2 VOM160NT R9 1K 6 9 7 5 10 -U +U DA1.2 DA1 - MC34072AMTTBG R2 2,4K + C4 470,0/35 C6 10,0/50 R3 10K C10 0,22/50