Уменьшение пульсаций выходного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Стабилизированные источники питания являются важной составной частью электронных устройств. От качественных показателей блока питания часто зависят основные параметры аппарата в целом. Важнейшими характеристиками стабилизатора являются коэффициенты стабилизации Кст и подавления пульсации Кпульс, причем ко второму параметру зачастую предъявляют более строгие требования, чем к первому.

Изготовить стабилизатор с большим коэффициентом стабилизации относительно просто. Значительно труднее получить малый уровень пульсации, так как реализация высокого усиления в цепи обратной связи компенсационного стабилизатора связана с ухудшением устойчивости его работы. С появлением ОУ, обладающих большим коэффициентом усиления и малым напряжением смещения, качественные показатели источников питания резко возросли.

Однако наряду с реализацией высокого усиления известен довольно простой и эффективный способ повышения коэффициента подавления пульсации практически в любом компенсационном стабилизаторе напряжения. Этот способ демонстрирует широко известная схема стабилизатора. В нем на ОУ DА1 и транзисторе VT2 выполнен управляющий элемент (усилитель сигнала рассогласования), а на VT1 - регулирующий элемент. Если, например, изменение выходного напряжения dUвых стабилизатора не должно превышать 1 мВ при изменении входного dUвх на 1 В, то теоретически управляющий элемент должен обеспечивать усиление К=1000.

Однако сюда не входит ослабление сигнала dUвых в измерительном элементе (измерительном делителе напряжения), состоящем из резисторов R4, R7. При низком входном сопротивлении применяемого ОУ в измерительный элемент входит еще и RвхОУ. Поэтому в действительности К должен быть в 10...30 раз больше указанного.

Наличие измерительного элемента уменьшает амплитуду пульсации, поступающих по цепи отрицательной ОС на вход ОУ управляющего элемента, во столько же раз, во сколько и сигнал dUвых. С увеличением Uвых стабилизатора увеличивается и ослабление сигнала рассогласования, поэтому у высоковольтных стабилизаторов коэффициент подавления пульсаций обычно ниже, чем у низковольтных.

Из сказанного следует, что коэффициент подавления пульсации стабилизатора можно существенно повысить введением дополнительной отрицательной ОС по переменному току через цепь C4R5. Пульсации выходного напряжения передают на вход ОУ либо непосредственно (через конденсатор С4), если Uвых<=15 В, либо через конденсатор и резистор r5 с относительно небольшим сопротивлением. При этом коэффициент деления измерительного элемента для переменной составляющей напряжения увеличивается и коэффициент Кпульс возрастает примерно во столько же раз, во сколько суммарное сопротивление резистора r5 и конденсатора С4 на частоте пульсации меньше сопротивления резистора r4. Резистор r5 необходим для защиты входных цепей ОУ при большом выходном напряжении uвых (он ограничивает ток зарядки и разрядки конденсатора С4 при включении и выключении стабилизатора). Этой же цели служат и диоды vu1 и vd2.

Емкость конденсатора С4 выбирают в зависимости от сопротивления резистора R4 и тока нагрузки. При уменьшении сопротивления резистора R4 и увеличении тока нагрузки стабилизатора емкость надо увеличивать. Ввиду того, что конденсатор С4 включен в цепь отрицательной ОС, он может сильно влиять на временную и температурную стабильность выходного напряжения. Поэтому конденсатор С4 должен иметь малую утечку при номинальной температуре. При большой емкости этого конденсатора напряжение на выходе стабилизатора устанавливается медленнее. Необходимо также отметить, что включение конденсатора С4 в цепь ОС значительно повышает устойчивость стабилизатора к низкочастотным наводкам.

Анализ работы стабилизатора показал, что при работе с одним и тем же источником образцового напряжения Uобр амплитуда пульсации выходного напряжения без ОС по переменному току достигает 40...50 мВ, а с подключением цепи ОС уменьшается до 1 мВ.

В заключение необходимо отметить, что рассмотренный способ улучшения подавления пульсации может быть применен не только в стабилизаторах на ОУ, но практически в любом компенсационном стабилизаторе напряжения.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Серебряная нанопроволока вместо пленки ITO 12.11.2013 Сегодня технология производства электропроводящих пленок Indium Tin Oxide (ITO), использующаяся в производстве прозрачных электродов жидкокристаллических экранов, органических светодиодов OLED, сенсорных дисплеев, в качестве омических контактов к солнечным элементам, а также в других опто-электронных приборах, возможно, уступит свои позиции более продвинутым альтернативным решениям, способным войти на этот рынок и потеснить с него устоявшуюся там ITO-технологию. Приоритетным направлением для технологии ITO считается использование пленок в качестве покрытия сенсорных панелей современных дисплеев. Согласно отчету Touch-Panel-Use Transparent Conductive Film Report - 2013 компании IHS Inc., электропроводящие пленки ITO, в состав соединения которых входит оксид индия (III) и оксид олова (IV), занимают 95% рынка прозрачных проводящих покрытий для сенсорных экранов. Но существует большая вероятность, что к концу 2017 в данный сегмент может войти альтернативная технология и вытеснить ITO с позиции безоговорочного однозначного лидера. Такой альтернативой может стать применение серебряной нанопроволоки, медной и серебряной сетки, галогенида серебра. Эти технологические решения, по прогнозам, способны заполучить к 2017 году около 34% рынка, оставив 2/3 для ITO. Такая перспектива может сильно ударить по позициям ITO, ведь уже сейчас поставки пленок без содержания в своем составе соединений оксида индия и оксида олова на пути в масштабному скачку, который, по отчетам за этот года составил уже 320%. Данный показатель является рекордом годового роста на рынке современных технологий по мнению экспертов IHS. ITO-соединение применяется в двух компонентах: пленке и стекле. Удельное поверхностное сопротивление пленки очень большое и равняется 100 Ом/м2, а это означает, что предел использования такого материала в сенсорных панелях ограничен диагональю в 15". Что касается ITO-стекла, то его сопротивление в 2 раза меньше, чем сопротивление пленки - 50 Ом/м2, поэтому такие стекла используются в панелях диагональю свыше 15". Несмотря на технологические недостатки, применение ITO-стекла является возможным вплоть до 30" дисплеев. Основным камнем преткновения в развитии именно ITO-технологии для сенсорных дисплеев, как основного компонента, является резко повышающийся спрос на тач-панели с большими диагоналями. "Здесь ITO имеет серьезные функциональные недостатки и ограничения", - отметил в своем выступлении Айрин Хео (Irene Heo), главный аналитик по материалам и компонентам для дисплеев компании IHS. Главным предназначением сенсорных панелей до недавнего времени были устройства, в которых применялись дисплеи небольших размеров - смартфоны, планшеты, автомобильные навигационные системы, дисплеи банкоматов. Но потребность в производстве крупномасштабных сенсорных панелей становится всё более актуальной и необходимой с каждым годом. Возросший спрос на такие устройства, как электронные доски и персональные компьютеры All-in-One, подталкивают производителя отказаться от ITO и стимулировать развитие альтернативного направления - использование технологии без оксида индий-олова. Покрытия без применения ITO-соединения конкурируют как с ITO-пленками, так и с ITO-стеклами различных размеров, а также заполняют свободную нишу для устройств с большой диагональю дисплея, где ITO-соединение не может быть использовано в принципе. Именно данное направление и обеспечивает сегодня, в первую очередь, возросший спрос альтернативных электропроводящих пленок. Не стоит забывать, что производство ITO-покрытий довольно дорогостоящее и ограниченное из-за редкого металла индия, чей оксид составляет 90% массовой доли соединения. Поэтому применение пленок без этих элементов - это не только более совершенный в техническом план шаг, но и возможность получить значительный экономический эффект.

Другие интересные новости:

▪ Замедление внутреннего ядра Земли повлияет на продолжительность суток

▪ Твердотельные накопители промышленного класса Adata ISSS332

▪ Емкость аккумуляторов повышена в 10 раз

▪ Авиационное топливо из соевого масла

▪ Моноблочный компьютер Dell XPS 27

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Рептильная пресса. Крылатое выражение

▪ статья Как далека от нас ближайшая звезда? Подробный ответ

▪ статья Музейный смотритель. Должностная инструкция

▪ статья Приставка тремоло для электрогитары. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Конструирование громкоговорителя с ортогональными потоками излучения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025