STABILIZATORUL DE TENSIUNE CU CIRCUIT INTEGRAT bA723 SI TRANZISTOR EXTERN NPN

Pentru a functiona corect aparatura electronica necesita tensiuni de alimentare continue. Tensiunea obtinuta la iesirea unui redresor cu filtru are, pe langa componenta continua, dependenta de tensiunea retelei si o componenta variabila, ondulatiile. In plus, aceasta tensiune scade mult cu cresterea curentului de sarcina (caracteristica externa cazatoare) si este dependenta de temperatura. Stabilizatorul de tensiune ideal este un circuit care asigura la iesire o tensiune independenta de tensiunea de intrare, de curentul de sarcina si de temperatura. Stabilizatorul de tensiune real nu poate realiza o independenta totala a tensiunii de iesire de factorii mentionati mai sus, dar le micsoreaza dependenta. Stabilizatorul de tensiune, impreuna cu redresorul si filtrul formeaza o sursa de tensiune stabilizata.

Tipuri de stabilizatoare:

1)     Dupa principiul de functionare stabilizatoarele de tensiune se impart in:

stabilizatoare parametrice;

stabilizatoare cu reactie;

stabilizatoare in regim de comutatie.

Stabilizatorul parametric are structura cea mai simpla si isi bazeaza functionarea pe neliniaritatea caracteristicii curent - tensiune a dispozitivului electronic folosit (in general o dioda stabilizatoare).

Stabilizatoare cu reactie realizeaza functia de stabilizare printr-o reactie negativa, dispozitivele electronice folosite lucrand liniar. Acest tip de stabilizatoare sunt intr-o prima aproximatie, circuite liniare.

Stabilizatoare in regim de comutatie sunt tot stabilizatoare cu reactie, in care insa elementul regulator al tensiunii de iesire nu lucreaza liniar, ci in regim de comutatie. Creste astfel mult randamentul stabilizatorului.

2)     Dupa cum elementul regulator al tensiunii stabilizate se afla in serie sau in derivatie cu iesirea stabilizatorului, stabilizatoarele de tensiune pot fi:

stabilizatoare serie;

stabilizatoare derivatie.

Stabilizatoarele de tensiune se folosesc pentru stabilizarea locala a tensiunii de alimentare pe placi cu circuite integrate. Cele mai importante avantaje ale stabilizatoarelor sunt faptul ca acestea au un cost redus si sunt foarte usor de utilizat.

In cazul cand circuitul integrat bA723 nu poate asigura curentul de sarcina IS_MAX impus (din cauza ca acesta depaseste 150 mA sau din cauza puterii disipate ), se utilizeaza un tranzistor extern in elementul de reglare . Folosind un tranzistor cu factor de amplificare suficient de mare, curentul IS_MAX al stabilizatorului poate atinge si chiar depasi 5A.

Fig.4 Stabilizator de tensiune cu circuit integrat bA723

Calculul stabilizatorului:

U = (-18,+18)V              V_ro = 20V I_Smax = 0.5A U_Bemax = 0.7V

Variatiile retelei sunt de ±10%. Temperatura este de [10÷35]°C

Tensiunea minima necesara la intrarea stabilizatorului :

UCES = 1,5+ UBE_max = 1,5+0,7 = 2,2V

(UBE_max (0,8.1,0V ) pentru tranzistorul cu siliciu)

Tensiunea de intrare in sarcina si in gol:

U_r0=20V

E_r0= U_r0(1+1,5l) = 20*(1+1,5*0,15) = 20*1,225 = 24,5V

l=0,15)

E_r0max = E_r0 (1+

Verificarea tensiunii maxime pe circuitul integrat:

E_r0max < 40V

Aprecierea puterii disipata pe tranzistorul extern in regim de limitare de curent:

I_lim = 1,7*DI_max = 0,53A

P_d=18*0,5=9W

Tensiunea maxima intre colector si emitor la tranzistorul extern

UCE_max = max

UCE_max = 19,4V

Se adopta un tranzistor care indeplineste conditiile

IC_MAX > I_lim = 0,75A

UCE_MAX UCE_max = 20,4 V,                  

Alegem tranzistorul de siliciu BD 238 tip NPN - avand urmatoarele caracteristici:

I_c = 1A

ICM = 2A

HFE = 167

UCB₀ = 80V

UCE_sat = 0,6V

I_c0 = 0,15A

Capsula T₀ = 126

Performantele stabilizatorului dupa atasarea tranzistorului extern se prezinta astfel: coeficientul de stabilizare nu se modifica iar rezistenta de iesire scade corespunzator cu curentul Ismax.