16.3.8. ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД ЛАБОРАТОРНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ С БОЛЬШОЙ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ

В сетевых источниках питания, выходное напряжение которых может регулироваться от нулевого до максимального значения, на выходных транзисторах может рассеиваться значительная мощность. Действительно, для того чтобы можно было получить максимальную величину выходного напряжения нестабилизированное входное напряжение должно превышать Мощность, рассеиваемая выходным транзистором будет иметь максимальную величину, когда при малом выходном напряжении стабилизатора будет протекать наибольший ток нагрузки . Величина рассеиваемой стабилизатором мощности составляет при этом примерно Сомакс и равна максимальной мощности, которую источник может отдать в нагрузку. При мощностях рассеяния, превышающих для охлаждения радиаторов выходных транзисторов приходится ставить вентилятор. Чтобы избежать этих дополнительных затрат, мощность, рассеиваемую в стабилизаторе, стараются по возможности снижать. Для этого весь необходимый диапазон выходного напряжения разбивают на несколько граничащих друг с другом поддиапазонов и одновременно с переключением этих поддиапазонов переключают также уровни нестабилизированного напряжения Это позволяет достичь снижения напряжения на выходном транзисторе

Существует также возможность электронного переключения нестабилизированного напряжения разделенного на два поддиапазона. На рис. 16.20 представлена схема такого стабилизатора [16.3]. При малых напряжениях на входе операционного усилителя транзистор закрыт,

Рис. 16.20. Электронное переключение напряжения питания стабилизатора.

а диод открыт. Потенциал коллектора транзистора составляет около . В таком режиме работы мощность рассеяния

Эта мощность при выходном напряжении, равном нулю, составляет половину мощности, которую рассеял бы стабилизатор без деления входного напряжения.

Если потенциал превысит величину то транзистор откроется и потенциал коллектора транзистора будет возрастать с ростом до величины

Диод при этом окажется закрытым, и ток нагрузки будет сниматься с двух последовательно включенных источников напряжения по Напряжение коллектор-эмиттер транзистора упадет при этом до величины

Общая мощность рассеяния в таком режиме работы составит

Зависимость мощности рассеяния стабилизатора от выходного напряжения приведена на рис. 16.21.

Рис. 16.21. Кривая изменения мощности рассеяния транзисторов и

Рис. 16.22 Стабилизация напряжения при помощи стабилитрона.

Диод служит для защиты транзистора от обратного падения напряжения на эмиттерном переходе при низких значениях выходного напряжения.