Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока(С.Д.Додик)
Москва 1962
345стр.
В книге рассмотрены вопросы теории, расчета и проекти-рования полупроводниковых стабилизаторов постоянного w пряжения и тока.
Книга рассчитана на инженеров и техников, работающих в различных областях радиоэлектроники, электротехники и измерительной техники, а также на студентов старших курсов соответствующих вузов.
Стабилизаторы постоянного напряжения и тока являются неотъемлемой частью многих радиоэлектронных и электрических устройств. В одних устройствах они используются .как высокостабильные источники питания, обеспечивающие необходимую надежность работы, в других —не только'как источники литания, -но и как источники эталонного (образцового) напряжения. Образцовое 'напряжение необходимо во многих системах авторегудир'Ован'ия и телеметрии, измерительных , схемах, схемах 'преобразования непрерывных величин в дискретную форму, схемах электрического моделирования и т. д. До .недавнего времени в качестве источников образцового напряжения применялись главным образом нормальные элементы (НЭ), которые обладают целым рядом недостатков (малый ток нагрузки, узкий рабочий температурный диапазон, невозможность работы в условиях вибрации и т. д.), не 'позволяющих использовать их во многих случаях.
Развитие полупроводниковой техники дало возможность получить простые высокостабильные источники образцового" напряжения практически любой мощности.
Полупроводниковые стабилизаторы могут также использоваться взамен аккумуляторных и сухих батарей в измерительных и поверочных лабораториях.
До настоящего времени в литературе не было систематизированного изложения основ теории и расчета полупроводниковых стабилизаторов. Достаточно хорошо разработанная теория ламповых стабилизаторов не может быть использована для полупроводниковых схем в связи с большей сложностью 'последних.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ................• - • • • • • • 3
Список основных сокращений и условных обозначений .... 5
Введение...................'....... Ю
Глава I. Кремниевые стабилитроны и термокомпенси-
ругощие р-п переходы.............. 13
1. Физические основы.................. 13
2. Параметры и характеристики КС при включении их в обратном направлении................. 19
A. Номинальное напряжение стабилизации...... 19
Б. Температурный коэффициент напряжения и внешняя
тепловая переходная характеристика....... 22
B. Зависимость ис от (0 и внутренняя тепловая переходная характеристика .............. 29
Г, Критерий КС................... 38
Д. Дрейф t/c во времени и прочие характеристики КС 39 Е. Эквивалентная схема КС при включении их в обратном направлении................. 44
3. Параметры и характеристики КС и других термоком-пенсирующих р-п переходов при включении их в прямом направлении................... 46
А. Прямое напряжение............... 46
Б. Температурный коэффициент прямого напряжения 48
• В. Динамическое сопротивление ........... 57
Г. Дрейф [/Пр во времени.............. 59
4. Диффузионные КС с внутренней термокомпенсацией . . 60
Глава П. Параметры полупроводниковых стабилизаторов и некоторые общие вопросы их расчета .... 63
1. О параметрах и некоторых характеристиках полупроводниковых стабилизаторов.............. 63
2. Некоторые общие вопросы расчета параметров стабилизаторов.................... . . . 74
Глава III. Полупроводниковые параметрические стабилизаторы (ППС).................... 79
1. Однокаскадная схема ППС.............. 79
2. Однокаскадная схема ППС с дополнительным током через компенсирующие р-п переходы......... 91
3. Двухкаскадные схемы ППС...........• . . 99
4. Мостовая схема ППС................ 104
5. Температурная компенсация ППС........... 109
6. Сравнительная оценка различных схем ППС...... 118
7. Примеры расчета ППС................ 120
Глава IV. Параметры и некоторые особенности работы
транзисторов в схемах ТКС.............126
1. О параметрах транзисторов.............. 126
2. О параметрах транзисторов, определенных на постоянном и переменном токе, и о тепловых параметрах транзисторов ....................... 128
3. Зависимость параметров транзисторов от режима и температуры ....................... 139
4. Составные транзисторы . .•.............. 143
5. Параллельное включение транзисторов......... 146
6. О выборе теплоотводов мощных транзисторов..... 148
7. О длительности кратковременных перегрузок транзисторов ........................ 152
Глава V. Анализ процессов, происходящих в ТКС .... 155
1. Принцип работы................... 155
2. Влияние aBS1..................... 158
3. Влияние uBxs..................... 162
4. Влияние напряжений иоп и Uez............ 165
5. Влияние изменения 1И и выходное сопротивление RBb:s 166
6. Влияние изменения температуры среды........ 167
7. Влияние частотных свойств транзисторов....... 170
Глава VI. Элементы и стабилизирующие свойства ТКС 171
1. Общие методы анализа ТКС............. 171
2. Схемы сравнения и однокаскадные УПТ в ТКС .... 176
A. Основные схемы сравнения............ 176
Б. Эквивалентные схемы СС............. 180
B. Коэффициент передачи и выходное сопротивление однокаскадного УПТ с учетом СС........ 186
Г. Практические схемы и сравнительная оценка СС . . 189 Д. Анализ нестабильности из-за влияния делителя,
Ицхи' Ивх?..................... 1J7
Е. Использование компенсации при изменении входных
напряжений .............. ..... 208
3. Многокаскадные УПТ в ТКС............. 211
4. Регулирующие элементы и их влияние на стабилизи-рую'дие свойства ТКС................ 217
5. Температурная стабилизация ТКС.......... 236
A. Температурный коэффициент ТКС......... 236
Б. Термокомпенсация ТКС при помощи термочувствительных сопротивлений.............. 241
B. Термокомпенсация ТКС при помощи полупроводниковых р-п переходов............... 247
Глава VII. Инженерное проектирование ТКС....... 259
1. Режимные и энергетические соотношения ТКС .... 259
2. Переходные характеристики и устойчивость ТКС , . . 275 ' 3. Защита ТКС..................... 280
A. Пробой вентилей выпрямителя.......... 281
Б. Короткое замыкание и перегрузка по току в схе- да
мах с последовательным включением РТ .... 283
B. Аварийный режим при пробое РТ в ТКС с последовательными РТ.................. 286
Г. Аварийный режим при скачкообразном изменении
тока нагрузки в ТКС с последовательным РТ . . 288
Д. Схемы защиты ТКС............... 289
4. Некоторые дополнительные требования к ТКС..... 301
A. Выбор выпрямителя................ 301
Б. Регулировка выходного напряжения ТКС..... 302
B. Общий источник и0п.............. 304
5. Монтаж и наладка ТКС............... 305
6. Инженерный расчет ТКС............... 312
Глава VIII. Специальные схемы ТКС........... 322
1. ТКС тока . . ..................... 322
2. Специальные схемы ТКС и их использование..... 333
Литература.......................... 344
