Транзисторын тогтворжуулагчид гурван төрлийн хамгаалалтыг ихэвчлэн ашигладаг: гаралтын хүчдэлийг нэмэгдүүлэх, гаралтын хүчдэлийг бууруулах, ачаалал дахь хэт гүйдэл эсвэл богино холболтоос хамгаалах.

Тогтворжуулагчид хэт гүйдлийн хамгаалалтыг I K.Z-ийн тогтмол түвшинд хязгаарлаж болно. I NOM-ийн утгыг давах буюу богино залгааны горимд I K.Z.0 хүртэл одоогийн хэрэглээ огцом буурч байна. Эхний тохиолдолд хэт гүйдлийн горим нь хяналтын транзисторт хуваарилагдсан илүү их хүчээр тодорхойлогддог. Тиймээс ийм тохиолдолд тогтворжуулагчийн оролтын тэжээлийн хүчдэл ихэвчлэн унтардаг. Хоёрдахь тохиолдолд богино залгааны үед транзистороос ялгарах хүч нь нэрлэсэн ачааллын гүйдлийн хүчнээс хамаагүй бага байна. Тиймээс ийм хэлхээнд цахилгааныг унтраах шаардлагагүй.

Уламжлалт транзистор тогтворжуулагч нь ихэвчлэн найдваргүй хэт ачааллын хамгаалалттай байдаг. Инерцигүй хамгаалалтын систем нь багтаамжтай ачааллыг холбох үед богино хугацааны хэт ачааллаас ч гэсэн хуурамчаар өдөөгддөг. Инерцийн хамгаалалтын хэрэгсэл нь гүйдлийн хүчтэй импульсийн үед ажиллах цаг байхгүй, жишээлбэл, транзисторыг эвдэхэд хүргэдэг гаралтын гүйдэл хязгаарлагчтай төхөөрөмжүүд нь инерцигүй байдаг гох нөлөө, гэхдээ богино залгааны үед хяналтын транзистор дээр их хэмжээний хүч зарцуулагддаг бөгөөд энэ нь тохирох дулаан шингээгч ашиглахыг шаарддаг.

Энэ нөхцөл байдлаас гарах цорын ганц арга зам бол хяналтын транзисторын хэт ачааллаас гаралтын гүйдэл, инерцийн хамгаалалтыг хязгаарлах хэрэгслийг нэгэн зэрэг ашиглах явдал бөгөөд энэ нь түүнийг хоёроос гурав дахин бага эрчим хүч, дулаан шингээгчийн хэмжээсээр хангах болно. Гэхдээ энэ нь элементийн тоо, дизайны хэмжээ нэмэгдэхэд хүргэдэг бөгөөд сонирхогчийн нөхцөлд төхөөрөмжийн давтагдах чадварыг улам хүндрүүлдэг.

Схемийн диаграмТогтворжуулагч, хамгийн бага элементийн тоог Зураг дээр үзүүлэв. 1. Лавлах хүчдэлийн эх үүсвэр нь дулааны тогтворжсон zener диод VD1 юм.

Тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэлийн zener диодын горимд үзүүлэх нөлөөллийг арилгахын тулд түүний гүйдлийг тогтворжуулсан гүйдлийн генератор (GCT) дээр суурилуулсан. талбайн эффект транзистор VT1. Zener диодын гүйдлийг дулааны тогтворжуулах, тогтворжуулах нь гаралтын хүчдэлийн тогтворжуулалтын коэффициентийг нэмэгдүүлдэг.

Лавлах хүчдэлийг K125NT1 микро угсралт ба R7 резисторын VT2.2 ба VT2.3 транзисторууд дээрх дифференциал өсгөгчийн зүүн талд (хэлхээний дагуу) оролтод нийлүүлж, гаралтын хүчдэл хуваагчаас авсан санал хүсэлтийн хүчдэлтэй харьцуулна. R8R9. Дифференциал өсгөгчийн оролтын хүчдэлийн зөрүү нь түүний транзисторуудын коллекторын гүйдлийн тэнцвэрийг өөрчилдөг.

VT2.2 транзисторын коллекторын гүйдлээр удирддаг VT4 зохицуулагч транзистор нь үндсэн гүйдлийн дамжуулалтын коэффициент ихтэй байдаг. Энэ нь санал хүсэлтийн гүнийг нэмэгдүүлж, төхөөрөмжийн тогтворжуулалтын коэффициентийг нэмэгдүүлэхээс гадна дифференциал өсгөгчийн транзистороор ялгарах хүчийг бууруулдаг.

Төхөөрөмжийн ажиллагааг илүү нарийвчлан авч үзье.

Тогтвортой төлөвт ачааллын гүйдэл ихсэх тусам гаралтын хүчдэл бага зэрэг буурах бөгөөд энэ нь транзистор VT3.2-ийн ялгаруулагчийн уулзвар дахь хүчдэл буурахад хүргэнэ гэж үзье. Үүний зэрэгцээ коллекторын гүйдэл бас буурах болно. Энэ нь транзистор VT2.2-ийн гүйдлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэнэ, учир нь дифференциал өсгөгчийн транзисторын гаралтын гүйдлийн нийлбэр нь R7 резистороор урсах гүйдэлтэй тэнцүү бөгөөд түүний транзисторын ажиллах горимоос бараг хамаардаггүй.

Хариуд нь VT2.2 транзисторын өсөн нэмэгдэж буй гүйдэл нь зохицуулагч транзистор VT4-ийн коллекторын гүйдлийг түүний үндсэн гүйдлийн дамжуулах коэффициенттэй пропорциональ нэмэгдүүлж, гаралтын хүчдэлийг анхны түвшинд хүртэл нэмэгдүүлж, ямар ч байсан өөрчлөгдөхгүй хэвээр байлгах боломжийг олгодог. ачааллын гүйдэл.

Төхөөрөмжийг анхны байдалдаа буцаан богино хугацаанд хамгаалахын тулд VT3 транзистор ба R1, R2 резистор дээр хийсэн зохицуулагч транзисторын коллекторын гүйдэл хязгаарлагчийг нэвтрүүлсэн.

Resistor P1 нь зохицуулагч транзистор VT4-ээр урсах гүйдлийн мэдрэгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Хэрэв энэ транзисторын гүйдэл нь хамгийн их утгаас (ойролцоогоор 0.5 А) давсан бол R1 резистор дээрх хүчдэлийн уналт 0.6 В, өөрөөр хэлбэл транзисторын VT3-ийг нээх босго хүчдэлд хүрнэ, энэ нь хяналтын транзисторын ялгаруулагч уулзварыг хязгаарлаж, улмаар хязгаарлана түүний гүйдэл ойролцоогоор 0.5 А хүртэл байна.

Тиймээс ачааллын гүйдэл хамгийн их утгаас богино хугацаанд хэтэрсэн тохиолдолд транзистор VT3 ба VT4 нь GTS горимд ажилладаг бөгөөд энэ нь хэт гүйдлийн хамгаалалтыг таслахгүйгээр гаралтын хүчдэл уналтад хүргэдэг. Хэсэг хугацааны дараа R5C1 хэлхээний цаг хугацааны тогтмолтой пропорциональ энэ нь транзистор VT2.1 нээгдэж, VT4 транзисторыг хаадаг транзистор VT3 цааш нээгдэхэд хүргэдэг. Транзисторын энэ төлөв тогтвортой байгаа тул богино холболтыг арилгасны дараа эсвэл ачааллыг унтраасны дараа C1 конденсаторыг цэнэглэсний дараа төхөөрөмжийг сүлжээнээс салгаж, дахин асаах шаардлагатай.

Гэрийн цахилгаан хангамж

Цахилгаан хангамжийн гаралтыг хэт ачаалах нь ихэвчлэн хяналтын транзисторын эвдрэлд хүргэдэг тул цахилгаан хангамжийн горимыг байнга хангахыг зөвлөж байна. ачаалалд богино залгааны хамгаалалт.

Энд байна энгийн хэлхээХамгаалалтын төхөөрөмжөөр тоноглогдсон +24 вольтын тогтворжуулагч. Эх сурвалжаас эхлээд (трансформатор, диодын гүүр) тусгай шаардлагаҮүнийг танилцуулаагүй бөгөөд диаграммд заагаагүй болно.

Аюулгүй байдлын төхөөрөмж, цахилгаан хангамжийн тогтворжуулагчид багтсан, өндөр хурдтай, сайн "буухиа" -тай, өөрөөр хэлбэл ажиллах горимд байгаа нэгжийн шинж чанарт бага нөлөө үзүүлдэг, хэт ачааллын горимд хяналтын транзистор V2 найдвартай хаагддаг. Хамгаалалтын төхөөрөмж нь SCR V3, диод V6, V7, R2, R3 резисторуудаас бүрдэнэ.

Ашиглалтын горимд тиристор V3 хаалттай бөгөөд V1 транзисторын суурь дахь хүчдэл нь zener диодын гинжин хэлхээний V4, V5 тогтворжуулах хүчдэлтэй тэнцүү байна. Хэт ачаалалтай үед R2 резистороор дамжих гүйдэл ба түүн дээрх хүчдэлийн уналт нь хяналтын электродын хэлхээний дагуу SCR V3-ийг нээхэд хангалттай хэмжээнд хүрдэг. Нээлттэй SCR нь V4, V5 zener диодуудын гинжийг хаадаг бөгөөд энэ нь V1 ба V2 транзисторуудыг хаахад хүргэдэг.

Хэт ачааллын шалтгааныг арилгасны дараа үйлдлийн горимыг сэргээхийн тулд S1 товчлуурыг дарж суллах хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд тиристор хаагдах ба транзистор V1 ба V2 дахин нээгдэнэ. R3 резистор ба диод V6, V7 нь тиристор V3-ийн хяналтын уулзварыг хэт гүйдэл ба хүчдэлээс тус тус хамгаалдаг.

Тогтворжуулагч нь тогтворжуулах коэффициентийг 30 орчим, хамгаалалт нь 2 А-аас дээш гүйдлийн үед идэвхждэг.

Транзистор V2-ийг KT802A, KT805B, V1 - P307, P309, KT601, KT602 гэсэн ямар ч үсгийн индексээр сольж болно. SCR V3 нь KU201A болон KU201B-ээс бусад KU201 цувралын аль нь ч байж болно.

6-р хэсэг Тогтворжуулагч DC хүчдэл ерөнхий зорилго

Богино залгааны хамгаалалттай хүчдэл тогтворжуулагчийн хэлхээ

Богино залгааны хамгаалалт бүхий энгийн бөгөөд найдвартай хоёр хүчдэлийн тогтворжуулагчийн хэлхээг гаралт дээр ор, сөрөг хүчдэлээр хангах чадвартай, Зураг дээр үзүүлэв. 6.23 ба 6.24.

Цагаан будаа. 6.23. Богино залгааны хамгаалалттай эерэг хүчдэл тогтворжуулагчийн хэлхээ

Цагаан будаа. 6.24. Богино залгааны хамгаалалт бүхий сөрөг хүчдэлийн тогтворжуулагчийн хэлхээ

Төхөөрөмжийн тогтворжуулах коэффициент нь ойролцоогоор 125. Гаралтын эсэргүүцэл нь 0.035 Ом-ээс ихгүй байна. Зураг дээрх хэлхээний эх сурвалж дээр. 6.23 ашигласан элементүүд: транзистор VT1 - P214, VT2 - MP38A, VD1 - D814V, VD2 - D7Zh, C1=C2=500 μF. Хоёр дахь хэлхээнд (Зураг 6.24) транзисторыг ашигладаг: VT1 - P702, VT2 - MP40. Орчин үеийн аналоги шиг хагас дамжуулагч элементүүдЭдгээр хэлхээнд та зөвхөн германий төдийгүй зохих бүтцийн цахиурын транзисторыг ашиглаж болно. Жишээлбэл, эхний хэлхээний хувьд KT837 ба KT315 зэрэг транзистор, zener диод KS133 - KS191, диод KD102 зэргийг ашиглахыг зөвшөөрнө. Хоёр дахь нь - KT805 ба KT361 тус тус.

Хамгаалалтын гүйдэл нь 1.1 A. R2 резистор ба диод VD2-ийг сонгох замаар утгыг тогтооно.

Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг тогтворжуулагч нь цувралын төрөл юм. Илүү ховор тохиолдолд ачааллыг зохицуулах (хяналттай) элементтэй зэрэгцээ холбосон тогтворжуулагчийг ашигладаг. Энэ нь үндсэндээ зэрэгцээ төрлийн тогтворжуулагчийн үр ашиг багатай холбоотой юм. Ийм тогтворжуулагчийн давуу тал нь ачааллын богино холболт нь тэдний хувьд аюултай биш юм. Үүнээс гадна, ачааллын эсэргүүцэл өөрчлөгдөхөд төхөөрөмжийн эрчим хүчний эх үүсвэрээс зарцуулсан гүйдэл бага зэрэг өөрчлөгддөг.

Одоогийн байдлаар микро схем дээр хийсэн тогтворжуулах төхөөрөмжийг электроникийн салбарт өргөн ашиглаж байна. Нэгдсэн хүчдэлийн тогтворжуулагч нь эдгээр холболт ба эд ангиудын дараалал нь тогтворжуулагчийн хэлхээг бүрдүүлсэн байхаар загварт багтсан бүх элементүүдийг цахиурын чип дээр байрлуулсан төхөөрөмж юм.

Ийм тогтворжуулагчийг эндээс олж болно янз бүрийн төрөлэлектрон тоног төхөөрөмж: өсгөгч, телевиз, утас, аудио системийн цахилгаан хангамжийн нэгжид.

Тогтворжуулагчийн төрлүүд

Хоёр төрлийн нэгдсэн тогтворжуулагчийг электроникийн салбарт өргөн ашигладаг.

• хагас дамжуулагч (хатуу төлөв);
• эрлийз кино (киноноос хийсэн элементүүдтэй).

Хагас дамжуулагч тогтворжуулагчийг эргээд хэд хэдэн бүлэгт хуваадаг.

1. тохируулж болох гаралтын хүчдэлтэй байх - нэмэлт элементүүдийн холболтыг шаарддаг;
2. гаралтанд тогтмол хүчдэлтэй байх - тэдгээр нь хэлхээнд нэмэлт холболт шаарддаггүй ашиглахад бэлэн бүтээгдэхүүн юм;
3. bipolar - хоёр туйлт гаралтын хүчдэл шаарддаг төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг.

Онцлог шинж чанарууд

Ердийн нэгдсэн тогтворжуулагчийн хэлхээ нь дараахь элементүүдээс бүрдэнэ.

• лавлах хүчдэлийн эх үүсвэр;
• алдаа өсгөгч;
• эх үүсвэр ба ачааллын хооронд холбогдсон тохируулгын элементүүд;
• гаднаас дохио өгөх үед төхөөрөмжийг унтраах хэлхээ;
• богино холболт эсвэл хэт ачааллаас хамгаалах транзистор.

Нэгдсэн тогтворжуулагч чип нь функциональ бүрэн төхөөрөмж бөгөөд зөвхөн оролт, гаралт, газар гэсэн гурван гадаад зүүтэй. Эдгээр микро схемийг 5-аас 24 В хүртэлх тогтмол хүчдэлтэй, 1 А хүртэл ачаалалд зориулж үйлдвэрлэдэг.

IC дээрх тогтворжуулах төхөөрөмжүүд нь гаралтын гүйдлийг хязгаарладаг суурилуулсан хэлхээ, түүнчлэн температурын хэт ачааллаас хамгаалах хэлхээгээр хангагдсан байдаг.

Тогтворжуулагчийн хэлхээн дэх ION-ийн утга

Лавлагаа хүчдэлийн эх үүсвэр нь оролтын хүчдэл өөрчлөгдөх үед гаралт дээрх нэрлэсэн утгаараа тогтвортой хүчдэлийг хадгалах үүргийг гүйцэтгэдэг тул гол элементүүдийн нэг юм. Энэ эх сурвалжийн хамгийн энгийн хувилбар нь параметрийн тогтворжуулагч zener диод дээр. Тэдгээрийн тусламжтайгаар та 2.5 В хүчдэл авах боломжтой.

Хэрэв доод хүчдэлийн утгыг авах шаардлагатай бол цахиурын диодын цуваа холболтыг ашиглана.

Мөн нэгдсэн тогтворжуулагч нь хүчдэлийг эх үүсвэр болгон ашиглаж болно
биполяр транзисторын ялгаруулагч уулзвар.

Давуу болон сул талууд

Нэгдсэн шугаман хүчдэл тогтворжуулагчийн давуу талууд нь:

1. тогтворжуулах өндөр коэффициент;
2. ачааллын хүчдэлийн утгыг тэгшлэх өндөр коэффициент;
3. бага гаралтын эсэргүүцэл;
4. өөрсдийн хөндлөнгийн оролцоо үүсгэхгүй.

Гэсэн хэдий ч ийм тогтворжуулагчийн үр ашиг бага, гаралтын хүчдэл багатай үед буурдаг. Төхөөрөмжийн хэмжээ, хэмжээг нэмэгдүүлэх замаар үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд энэ нь үргэлж тохиромжтой, ашигтай сонголт биш юм.

Хүчдэл тогтворжуулагч 12 вольт

Бүрэн хүчин чадалтай 12 вольтын цахилгаан хангамжийг ашиглах нь утгагүй тохиолдолд хэлхээний үндсэн хүчдэлийг зарим хэсэгт нь 12 вольтын нэгдсэн тогтворжуулагчийг ашиглах нь илүү хялбар байдаг; Ийм тогтворжуулагчийг дотоодын KR142EN цуврал эсвэл 78XX шугамын алдартай микро схемүүд дээр үндэслэн үйлдвэрлэдэг.

Ийм тогтворжуулагч нь одоогийн болон хэт халалтаас хамгаалах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь тэдгээрийг ашиглан цахилгаан хангамжийг бараг халдашгүй болгодог. Эдгээр шинж чанарууд нь тогтворжуулагчийг хэд хэдэн электрон төхөөрөмжид ашигтай болгодог.

• гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл;
• хэмжих, лабораторийн тоног төхөөрөмж;
• радио электроник гэх мэт.

Тогтворжуулагч нь оршихуй зэрэг шинж чанартай байдаг дотоод системдулааны зохицуулалт, гаралтын транзисторын хамгаалалтын хэлхээ, богино залгааны импульсийн эсрэг өөрийгөө хамгаалах. Төхөөрөмжийн гаралтын гүйдэл нь 1 А - 1.5 А, хамгийн өндөр үнэ цэнэхүчдэл 30 - 35 В.

Тогтворжуулагч 12 В 5 А

12 вольт 5 ампер хүчдэлийн нэгдсэн тогтворжуулагч нь LM 338 чип дээр суурилагдсан бөгөөд дараах шинж чанаруудтай.

1. оролтын хүчдэл - 3-аас 35 вольт;
2. гаралтын хүчдэл - 1.2-аас 32 вольт;
3. гаралтын гүйдэл - 5 ампер;
4. зөвшөөрөгдөх температурын хүрээ - 0-ээс 125 хэм хүртэл;
5. гаралтын хүчдэлийн алдаа 0.1% -иас ихгүй байна.

Ийм импортын нэгдсэн тогтворжуулагч нь бүх нийтийн микро схем бөгөөд үүний үндсэн дээр цахилгаан хэлхээг олж авах боломжтой. өндөр чанартайянз бүрийн аргаар холбох замаар.

Гадаадын нэгдсэн тогтворжуулагч

Алдарт 78XX шугамын эерэг хүчдэлийн нөхөн олговрын төхөөрөмжийг Texas Instruments компанийн мэргэжилтнүүд амжилттай бүтээжээ. Эдгээр тогтворжуулагчид нь богино залгааны гүйдэл, болорын ажлын температураас хэтрэх, түүнчлэн аюулгүй ажиллагааг хангах боломжтой ажиллагааны горимын хил хязгаарыг давах үйл ажиллагааны цэгээс хамгаалагдсан байдаг.

Тогтвортой хүчдэлийн тогтворжуулагчаас гадна нэгдсэн тогтворжуулах төхөөрөмжийн тохируулгатай өөрчлөлтийг гадаадад үйлдвэрлэдэг. Ийм төхөөрөмжүүдийн алдартай төлөөлөгчдийг "317" микро схемийн шугам гэж үздэг. Эдгээр микро схемийн гаралтын хүчдэлийг хоёр резистор дээр хуваагчаар тодорхойлно.

Чухал цэгүүд

Импортын нэгдсэн хүчдэл тогтворжуулагчийг ашиглахдаа зарим шинж чанарыг анхаарч үзэх нь зүйтэй.

• Өөрийгөө өдөөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд 47 - 220 nF багтаамжтай конденсаторыг төхөөрөмжийн оролт, гаралттай холбох шаардлагатай;
• гаралтад холбогдсон конденсаторын их багтаамжтай, ачааллын гүйдэл багатай тохиолдолд оролт ба гаралтын хооронд диод асаалттай байх ёстой. Энэ нь гаралтын хүчдэлийг оролтын утга хүртэл хурдан бууруулах боломжийг олгоно;
• төхөөрөмжийг тогтвортой ажиллуулахын тулд оролтын хүчдэлийн утгыг гаралтын хүчдлээс дор хаяж 3 В-оор сонгох ёстой;
• Тогтвортой тогтворжуулахын тулд оролтоос гаралт хүртэл бага хүчдэлийн уналтаар тодорхойлогддог "хуулийн уналт" шугамын төхөөрөмжүүдийг хангасан байх ёстой. оролтын хүчдэл, энэ нь гаралтын хэмжээнээс 0.1 - 0.5 В-ээс их байна.