8,1 [9] [9] ± ± ± ± ± ± ± ± ±

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN – technická literatura

[email protected]

2

ZDROJE S KONDENZÁTORY (NÁBOJOVÉ PUMPY)

S obvodem 555 lze konstruovat celou øadu zapojení, pracujících na principu pøeèerpávání náboje. Na prvním zapojení (obr. 2.1) je popsán zdroj, který z kladného napìtí +12 [V] generuje na výstupu napìtí invertované a menší. V následujících zapojeních jsou obvodovì rozvedeny možnosti pøeèerpávání náboje kondenzátorù pomocí obvodu 555.

2.1 Zdroj 12 [V]/–5 [V] – 25 [mA] jako invertující multivibrátor Pro pochopení funkce obvodu 555 v zapojeních spínaných zdrojù je užiteèné uvést jeho základní èinnost v jednom z typù obvodù, pro který byl konstruován. Nicménì i takovýto obvod mùže být doplnìn tak, aby byl zdrojem, obr. 2.1.

Obr. 2.1 Napìový snižující invertor, využívající zapojení astabilního multivibrátoru s obvodem 555 Na obr. 2.1 je k obvodu pøipojen vnìjší kondenzátor C2 (mezi spojené vstupy 2 a 6 a GND), který je po zapnutí na napájecí zdroj nabíjen pøes odpory R1 + R2 = 1200 + 12 000 = 13,2 [kW] z napájecího napìtí UIN = +12 [V]. Kondenzátor C2 se zaène nabíjet a napìtí na nìm roste. Na výstupu OUT je logická jednièka. Jakmile však napìtí na kondenzátoru UC2 pøekroèí hodnotu napìtí UIN/3 = 12/3 = 4 [V], pøeklopí K2 (s výstupem OUT se však nic nedìje, je na nìm stále logická jednièka). Napìtí na kondenzátoru C 2 roste dále a v okamžiku, kdy pøesáhne hodnotu napìtí 2/3 . UIN = 2/3 . 12 = 8 [V], tak pøeklopí jednak výstup komparátoru K1, jednak i výstup OUT (vývod 3) do logické nuly (malé saturaèní napìtí sepnutého tranzistoru), ale také sepne vnitøní tranzistor T, jehož kolektor (vývod 7) je spojen se zemí (napìtí UCES tranzistoru T). Tím nejen že se kondenzátor C2 pøestane nabíjet, ale naopak pøes odpor R2 (a sepnutý tranzistor T) se zaène vybíjet a napìtí na nìm zaène klesat. Když napìtí na kondenzátoru poklesne do intervalu 1/3 . UIN < UC2 < 2/3 . UIN, nedìje se s výstupem OUT nic, je stále v logické nule a kondenzátor C2 se vybíjí dále. 16

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

A

Až teprve poklesne napìtí na kondenzátoru C2 pod hodnotu 4 [V], pak pøeklopí K2 i výstup OUT do logické jednièky, tranzistor T rozepne a dìj nabíjení kondenzátoru C2 se bude periodicky opakovat. Malou výjimkou je ale prvotní nabíjení kondenzátoru z nuly do 1/3 . UIN, které odpovídá skuteènosti, že první nabíjení bude delší, než všechna ostatní, která se konají v rozmezí napìtí 1/3 . UIN < UC2 < 2/3 . UIN. Doba nabíjení (standardní, ne první periody) je pak dána vztahem: tnabíjení = 0,693 . (R1 + R2) . C2 [s; s/W, W] doba vybíjení kondenzátoru je: tvybíjení = 0,693 . R2 . C2 [s; s/W, W] Doba periody výstupního signálu (na výstupu OUT vývod 3 i na výstupu otevøeného kolektoru tranzistoru T – vývod 7) je daná souètem obou dob (støída není 1 : 1): T = tnabíjení + t vybíjení = 0,693 . C2 . (R1 + 2 . R2) [s; s/W, W] Na výstupu OUT (vývod 3) tak vzniká obdélníkový prùbìh napìtí se stejnosmìrnou složkou, obr. 2.2.

UIN

Obr. 2.2 Prùbìh výstupního napìtí na výstupu OUT Na výstup tedy mùžeme pøipojit usmìròovaè (obr. 2.1), pracující na principu pøeèerpávání náboje z jednoho kondenzátoru do druhého. Je-li na výstupu OUT (vývod 3) právì logická úroveò H (témìø tak vysoká jako napájecí napìtí UIN), pak je v obvodu OUT – C1 – D1 – vývod 1 nabíjen kondenzátor C1 o kapacitì 10 [µF]. Velikost kapacity tohoto kondenzátoru je omezena odpory v tomto obvodu, které omezují nabíjecí proud C1 na maximálnì 200 [mA]. V této fázi je dioda D2 uzavøená a proud zátìže je kryt odèerpáváním náboje z kondenzátoru C3 a napìtí na tomto kondenzátoru v této fázi èinnosti klesá. Jakmile napìtí na výstupu OUT klesne na logickou nulu (na napìtí UCES vnitøního tranzistoru na výstupu invertoru), pak je dioda D1 polarizována v závìrném smìru a nevede, dioda D2 naopak vede proud pøebíjení náboje z kondenzátoru C1 do kondenzátoru C3 v obvodu: plus kondenzátoru C1 – výstup invertoru obvodu 555 vývod 3 – zemní vývod 1 obvodu 555 – plus kondenzátoru C3 – anoda diody D2 – mínus kondenzátoru C1. Kondenzátor C1 se tedy chová jako zdroj a kondenzátor C3 jako spotøebiè, na kondenzátoru C1 napìtí klesá a na kondenzátoru C3 napìtí roste. Opìt proud pøebíjení by nemìl pøesáhnout hodnotu 200 [mA], kterou vydrží výstup OUT obvodu 555. A

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

17

S výhodou je zde využito nesymetrie støídy výstupního obdélníkového signálu (viz odvozované vztahy výše), kdy pro nabíjecí odpor R1 + R2 = 1200 + 12 000 = 13,2 [kW] trvá úroveò logické jednièky tnab = 30,2 [µs] a pro vybíjecí odpor R2 = 12 [kW] trvá úroveò logické nuly tvyb = 27,4 [µs], tedy ménì. Pøi pøebíjení kondenzátorù mùžeme udìlat odhad zatížení výstupu OUT (vývod 3) obvodu 555. Zde mùžeme vycházet z úvahy, že kondenzátor C1 je nabit na cca +10 [V] (uvažujeme-li úbytek na diodì D1 v propustném smìru a napìtí UCES vnitøního tranzistoru výstupu OUT). Vybíjet se mùže tak dlouho, pokud napìtí na nìm neklesne na hodnotu napìtí výstupního (+5 [V] na C3), zvýšeného opìt o úbytek napìtí na diodì D2 a napìtí UCES. Klesne-li tedy napìtí pøi vybíjení na C1 o 1 [V] za dobu tON = 30,2 [µs], pak se zmenší jeho náboj o: DQ = C . DU = 10 . 10–6 . 1 = 10 . 10–6 [C] a tento náboj je doplnìn z výstupu OUT za dobu tOFF= 27,4 [µs] proudem: I = DQ/Dtvyp = 10 . 10–6/27,4 . 10–6 = 0,365 [A] Tato hodnota vysoko pøekraèuje povolenou hodnotu proudu výstupu OUT a tak by bylo vhodnìjší snížit hodnotu kapacity C1. Ve skuteènosti kolísá i výstupní napìtí U = –5 [V] a výpoèty jsou ještì složitìjší. Vzhledem k tomu, že výstupní kapacita kondenzátoru C3 je shodné velikosti jako kapacita kondenzátoru C1, platí pro pøenos náboje: DQ = C1 . DU3 = C3 . DUOUT Z toho plyne i stejné kolísání napìtí (špièka-špièka) na výstupu: DUOUT = DU3 = 1 [V]. Toto kolísání je vzhledem k velikosti výstupního napìtí znaèné (±10 [%] ze jmenovité hodnoty), takže by bylo nutno volit podstatnì vyšší hodnoty kapacit kondenzátorù, jak je ukázáno na dalších typech mìnièù. Pokud by byl obvod zapojen bez zpìtné vazby (odporovým dìlièem R3–R4), pak by mohlo dojít volbou pomìrù kapacit C1 a C3 k tomu, že výstupní napìtí by mìlo rùznou hodnotu, ale zapojení by bylo nestabilní. Proto je zde zavedena záporná zpìtná vazba pomocí vstupu 4 (RESET), pro který platí, že klesne-li na nìm hodnota napìtí pod rozhodovací úroveò (v rozsahu od 0,4 [V] do 1,0 [V]), je zablokována èinnost RS obvodu a obvod 555 pøestane kmitat a pracovat jako multivibrátor. Proto zapojujeme odporový dìliè mezi bod UIN (potenciál +12 [V]) a bod výstupu, který má mít potenciál –5 [V]. Pokud by napìtí na výstupu rostlo (do záporných hodnot), pak potenciál støedu dìlièe R3–R4 bude klesat až do zareagování vstupu RESET (vývod 4). Pøestane-li však multivibrátor kmitat, nebude dobíjen kondenzátor C3, který je vybíjen do zátìže. Tímto vybíjením se potenciál výstupu pohybuje smìrem k nule, v jistém okamžiku potenciál vstupu RESET vzroste nad zapínací hodnotu a obvod 555 zaène opìt kmitat. Napìový dìliè R3–R4 se navrhuje na základì rovnice, popisující potøebné napìové pomìry tak, jak byly popsány výše: R3/R4 = (UIN – UFD1)/(Uvýst + UFD2) kde UFD jsou propustná napìtí, která jsou pro Schottkyho diody okolo 0,5 [V]. Další podmínkou je to, že odpory R3 a R4 by nemìly mít pøíliš vysoké ohmické hodnoty (vzhledem k malému vstupnímu odporu vstupu RESET, který je okolo 10 [kW]) a tak se obvykle navrhují tak, aby jejich paralelní kombinace nepøekroèila 2 [kW]. 18

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

A

Podmínkou realizovatelnosti obdobných mìnièù napìtí s obvodem 555 je to, aby napájecí napìtí bylo vyšší než absolutní hodnota požadovaného napìtí výstupního a to o: – úbytek napìtí na sepnutém „horním“ tranzistoru výstupního invertoru (obr. 1.3), – úbytek napìtí na sepnutém „spodním“ tranzistoru výstupního invertoru (obr. 1.3), – úbytek napìtí na diodì D1 v propustném smìru, – úbytek napìtí na diodì D2 v propustném smìru, – rezervu na zvlnìní výstupního napìtí, pokles napájecího napìtí, úbytky na vodièích atd., celkem se proto požaduje, aby napájecí napìtí bylo minimálnì o (2–3) [V] vyšší, než je absolutní hodnota napìtí výstupního. Poznámka: Vstup øídicího napìtí (vývod 5) v tomto zapojení neužíváme, ale dají se jím mìnit zvenku obvodu napìové pomìry na dìlièi R1–R2–R3 (obr. 1.1), tedy i velikost hystereze. Nìkdy se doporuèuje jako ochrana proti rušení obvodu blokovat tento vývod keramickým (bezindukèním) kondenzátorem o kapacitì 10 [nF] až 100 [nF] proti zemi. Protože je hodnota výstupního napìtí odvozována dìlièem R3–R4 od hodnoty napìtí vstupního, závisí výstupní napìtí lineárnì na napìtí vstupním (tab. 2.1 a obr. 2.3). Pokud bychom této znaènì silné závislosti chtìli zabránit, pak je možnost ze zdroje +12 [V] napájet parametrický stabilizátor se Zenerovou diodou s napìtím vyšším, než je rozhodovací napìtí vstupu 4, které je maximálnì 1 [V]. Levý vývod odporu R3 na obr. 2.1 by se místo na UIN tedy pøipojil na UZD. Zvolíme-li napø. Zenerovu diodu se Zenerovým napìtím 3 [V], je však pro výstupní napìtí –5 [V] nutno pøepoèítat hodnoty odporù dìlièe R3–R4. Tab. 2.1 Pøevodní charakteristika

8 [9] 8 [9] ,1

        

287

± ± ± ± ± ± ± ± ±

Mají-li tyto odpory být v pomìru 3 : 5 (pomìr UZD/½UOUT½) a souèasnì jejich ohmická hodnota pøi paralelním zapojení nemá pøekroèit 2 [kW], pak s dostateènou pøesností vyhovují napø. odpory R3 = 1,8 [kW] a R4 = 3,0 [kW] z øady E24. Protože tìmito odpory protéká proud: Id = (UZD – UOUT)/(R3 + R4) = (3 + 5)/(1800 + 3000) = 1,7 . 10–3 = 1,7 [mA] a jeho hodnota se pøíliš nemìní, je tøeba, aby proud Zenerovou diodou IZD nastavil její pracovní bod za koleno její charakteristiky do oblasti stabilizace napìtí. Tento proud se nastaví sériovým odporem k Zenerovì diodì o velikosti: RS = (UIN – UZD)/IZD = (12 – 3)/1 . 10–3 = 9 [kW] použili bychom napø. odpor 9k1 z øady E24. A

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

19







UIN [V]













 

UOUT [V]

      

Obr. 2.3 Závislost výstupního napìtí na vstupním bez stabilizace porovnávacího napìtí pøi zátìži proudem IOUT = 11,8 [mA] Tab. 2.2 Zatìžovací charakteristika ,287[P$] 8287[9]

     

     

Výstupní napìtí lze vlivem malých kapacit kondenzátorù C1 a C3 zatìžovat pouze malými proudy. Pøi rostoucím proudu do zátìže u tohoto zdroje výstupní napìtí roste pøi pøekroèení hodnoty odebíraného proudu cca 10 [mA]. Tento jev je zpùsoben rostoucím zvlnìním výstupního napìtí, kdy špièky v minimech záporné polarity na napìtí UOUT ponechávají obvod 555 zapnutý, pøestože støední hodnota je zápornìjší, než je požadovaných –5 [V]. Opìt lze tento jev potlaèit v pøípadì nutnosti odbìru vyšších proudù zvýšením kapacity výstupního kondenzátoru C3. V uvedené konfiguraci je vhodné provozovat zdroj z pøedstabilizovaného napìtí +12 [V] a odbìrem do 10 [mA].  –UOUT [V]

    





  IOUT [mA]





Obr. 2.4 Zatìžovací charakteristika zdroje podle zapojení na obr. 2.1 pøi vstupním napìtí UIN = 12 [V] 20

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

A

Tab. 2.3 Rozpis souèástek

R]QDþHQt ,2 && & & & '' 5 5 5 5

W\S

KRGQRWD

1( &709 0[m)] &.19 [Q)] &709 [m)] &.19 [Q)] 1 [9][$] 55. [NW] 55. [NW] 55. [NW] 55. [NW]

FHQD

±.þ .þ .þ ±.þ .þ ±.þ .þ .þ .þ .þ

SR]QiPND

',/ WDQWDO NHUDPLND WDQWDO NHUDPLND 6FKRWWN\ PHWDOL] PHWDOL] PHWDOL] PHWDOL]

2.2 Zdroj 12 [V]/20 [V] jako dvojnásobiè napìtí Pøedcházející zapojení výstupní napìtí oproti napìtí vstupnímu snižovalo. S obvodem 555 lze však konstruovat i zapojení, kdy lze výstupní napìtí proti vstupnímu zvyšovat. Na obr. 2.5 je k obvodu pøipojen vnìjší kondenzátor C2 (mezi spojené vstupy 2 a 6 a GND), který je po zapnutí zapojení na napájecí zdroj nabíjen pøes odpory R1 + R2 = 1200 + 12 000 = 13,2 [kW] z napájecího napìtí (+5–15) [V]. Kondenzátor C2 se zaène nabíjet a napìtí na nìm roste. Na výstupu OUT obvodu 555 je logická jednièka. Jakmile však napìtí na kondenzátoru UC2 pøekroèí hodnotu napìtí UIN/3, pøeklopí K2 (s výstupem OUT se však nic nedìje, je na nìm stále logická jednièka).

Obr. 2.5 Zapojení dvojnásobícího mìnièe s obvodem 555 Napìtí na kondenzátoru C2 roste dále a v okamžiku, kdy pøesáhne hodnotu napìtí 2/3 . UIN , tak pøeklopí jednak výstup komparátoru K1, jednak i výstup OUT (vývod 3) do logické nuly (malé saturaèní napìtí sepnutého tranzistoru), ale také sepne vnitøní tranzistor T, jehož kolektor (vývod 7) je spojen se zemí (napìtí UCES tranzistoru T). Tím nejen že se kondenzátor C2 pøestane nabíjet, ale naopak pøes odpor R2 (a sepnutý tranzistor T) se zaène vybíjet a napìtí na nìm zaène klesat. A

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

21

Jakmile napìtí na kondenzátoru poklesne do intervalu 1/3 . UIN < UC2 < 2/3 . UIN, nedìje se s výstupem OUT nic, je stále v logické nule a kondenzátor se vybíjí dále. Až teprve poklesne napìtí na kondenzátoru pod hodnotu 1/3 . UIN, pak pøeklopí K2 i výstup OUT do logické jednièky, tranzistor T rozepne a dìj nabíjení se bude periodicky opakovat. Pokud je zátìž zdroje odpojena, je pak doba nabíjení dána vztahem: tON = 0,693 . (R1 + R2) . C2 = 0,693 . 13,2 . 103 . 10 . 10–9 = 91,5 [µs] doba vybíjení kondenzátoru je: tOFF = 0,693 . R2 . C2 = 0,693 . 12 . 103 . 10 . 10–9 = 83,2 [µs] Doba periody výstupního signálu (na výstupu OUT vývod 3 i na výstupu otevøeného kolektoru tranzistoru T – vývod 7) je daná souètem obou dob (støída není 1 : 1): T = tON + tOFF = 91,5 + 83,2 = 174,7 [µs] což odpovídá opakovacímu kmitoètu: fo = 1/T = 1/174,7 . 10–6 = 5,72 . 103 [Hz] @ 5,7 [kHz] Na výstup tedy mùžeme pøipojit usmìròovaè (obr. 2.5), pracující na principu pøeèerpávání náboje z jednoho kondenzátoru do druhého. Jakmile napìtí na výstupu OUT klesne na logickou nulu (na napìtí UCES vnitøního tranzistoru na výstupu invertoru), pak je dioda D1 polarizována v propustném smìru a vede, dioda D2 naopak nevede proud (je-li kondenzátor C1 nabit, polarizuje diodu D2 v závìrném smìru). Dojde k nabíjení kondenzátoru C3 v obvodu: plus zdroje UIN – dioda D1 – kondenzátor C3 – výstup invertoru obvodu 555 (vývod 3) – zemní vývod obvodu 555 è. 1 – mínus zdroje UIN. Kondenzátor C3 je tedy nabit na napìtí cca o 1 [V] menší, než je napájecí napìtí zdroje UIN. Opìt proud nabíjení by nemìl pøesáhnout hodnotu 200 [mA], kterou vydrží výstup OUT obvodu 555. Je-li na výstupu OUT (vývod 3) právì logická úroveò H (témìø tak vysoká jako napájecí napìtí UIN), pak je na tento potenciál „posazen“ svým záporným pólem kondenzátor C3 a zaène z nìj (jako ze zdroje) protékat proud v obvodu: plus kondenzátoru C3 – dioda D2 – kondenzátor C1 – napájecí svorka obvodu 555 (vývod 8) – mínus kondenzátoru C3. V tomto obvodu se zaène kondenzátor C1 nabíjet. Protože je kondenzátor C1 „posazen“ svým záporným pólem na plus zdroje vstupního napìtí UIN, je tento zdroj pomìrnì „tvrdý“, tj. vykazuje malou hodnotu vnitøního odporu. Souèasnì s tímto proudem však dodává kondenzátor C3 proud pøes diodu D2 i do zátìže (na obr. 2.5 nezakreslena). Proud do zátìže je tak dodáván v dobì tON (výstup OUT v logické jednièce) z kondenzátoru C3 a v dobì tOFF (výstup OUT v logické nule) z kondenzátoru C1. Protože kondenzátor C3 se mùže nabít pouze na napìtí UIN – UFD1 – UCES, mùže se posléze kondenzátor C1 nabít jen na napìtí UIN – UFD1 – UFD2 – 2 . UCES. Nejedná se tedy o èisté dvojnásobení, ale použijeme-li Schottkyho diody D1 a D2 a je-li napìtí UIN dostateènì vysoké, pak hodnota UOUT se blíží hodnotì 2 . UIN. Výstup mùže být osazen ještì kondenzátorem COUT poblíž výstupních svorek zdroje. Pøedpokládáme-li dobití kondenzátoru C3 o napìtí napø. DU = 0,1 [V], mùžeme odhadnout hodnotu omezovacího sériového odporu v nabíjecím obvodu RS. Tato hodnota musí být vyšší, než minimální hodnota sériového odporu v obvodu výstupu OUT, který omezuje výstupní proud: RS ³ DU/IOUTmax = 0,1/0,2 = 0,5 [W] Pøi pøebíjení kondenzátorù mùžeme udìlat odhad zatížení výstupu OUT (vývod 3) obvodu 555. Zde mùžeme vycházet z úvahy, že kondenzátor C3 se pøi pøebíjení chová jako zdroj energie 22

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

A

a jeho napìtí klesá o pøedpokládaných 0,1 [V]. Je (pøi zanedbání úbytku napìtí UFD2) pøipojen paralelnì ke kondenzátoru COUT a dodává mu náboj. Pøi zatížení zdroje výstupním proudem se však frekvenèní pomìry výstupu mìní. Doba periody opakovacího budicího signálu na výstupu OUT obvodu 555 klesne z pùvodní T = tON + tOFF = = 91,5 + 83,2 = 174,7 [µs] na novou T = tON + tOFF = 31 + 29 = 60 [µs], obr. 2.6.

Obr. 2.6 Prùbìhy napìtí v nìkterých èástech zapojení podle obr. 2.5: – uOUT je støídavá složka, superponovaná na stejnosmìrné napìtí UOUT, – UC3 je stejnosmìrné napìtí mezi kladnou elektrodou kondenzátoru C3 a zemí, – U3 je napìtí výstupu OUT obvodu 555. Tab. 2.4 Pøevodní charakteristika

8 [9] 8 [9] ,1

        

287

        

Ani tento zdroj nemá stabilizaci výstupního napìtí smyèkou zpìtné vazby a jeho závislost výstupního napìtí na napìtí vstupním je dána tab. 2.4 a obr. 2.7. Vzhledem k tomu, že pracuje jako prostý násobiè napìtí (se ztrátou èásti napìtí), oèekávala by se od nìj lineární pøevodní charakteristika mezi vstupním a výstupním napìtím. Z toho, že napìová pøevodní charakteristika je témìø lineární pøi rùzných zatìžovacích proudech (jak vyplývá z obr. 2.7), dalo by se oèekávat, že zatìžovací charakteristika bude ve své znaèné èásti nezávislá na odebíraném proudu. Tento pøedpoklad je však splnìn jen èásteènì, jak ukazuje tab. 2.5 a obr. 2.8. Napìové ztráty pøevodu závisí na úbytcích na spínacích tranzistorech výstupu OUT obvodu 555 a na úbytcích napìtí na diodách. Tyto úbytky jsou funkcí proudu, který tìmito souèástkami protéká a tento úbytek se s rostoucím proudem zvyšuje. A

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

23



UOUT [V]

     











UIN [V]









Obr. 2.7 Závislost výstupního napìtí na vstupním, pro zdroj podle zapojení na obr. 2.5, pro výstup zatížený odporem 430 [W] (tedy nekonstantním proudem) Tab. 2.5 Zatìžovací charakteristika ,287[P$] 8287[9]

    

    

U obvodù s nestabilizovaným výstupním napìtím obvykle nepoèítáme hodnoty napìového a proudového èinitele stabilizace. Pro orientaci však mùžeme urèit efektivní vnitøní odpor takovéhoto zdroje z poklesu výstupního napìtí ve zvoleném intervalu: Ri = DUOUT/DIOUT = (23,3 – 18,8)/0,087 = 51,6 [W] Tato hodnota se skládá z pùsobení nìkolika vlivù: – UCEST21 = 2 [V] pøi IE = 100 [mA] je saturaèní napìtí tranzistoru T21 na obr. 1.3, které omezuje velikost napìtí, na které se mùže nabít kondenzátor v okamžiku, kdy je výstup OUT obvodu 555 v logické nule, – UFD1 = 0,5 [V] pøi IF = 100 [mA] je propustné napìtí na Schottkyho diodì D1 1N5818 na obr. 2.5, které omezuje velikost napìtí, na které se mùže nabít kondenzátor v okamžiku, kdy diodou protéká nabíjecí proud kondenzátoru C3, – UCEST20 = 2 [V] pøi IE = 100 [mA] je saturaèní napìtí tranzistoru T20 na obr. 1.3, které omezuje velikost napìtí, na které se superponuje napìtí nabitého kondenzátoru v okamžiku, kdy je výstup OUT obvodu 555 v logické jednièce, – UFD1 = 0,5 [V] pøi IF = 100 [mA] je propustné napìtí na Schottkyho diodì D2 1N5818 na obr. 2.5, které omezuje velikost napìtí, na které se mùže nabít kondenzátor C1 v okamžiku, kdy diodou D2 do nìj protéká vybíjecí proud kondenzátoru C3. Souèet tìchto napìtí je 5 [V] pro proud zátìže 100 [mA] a pro proudy menší pøimìøenì klesá. Tento odhad vysvìtluje, proè závislost na obr. 2.8 nemùže mít menší sklon a výstupní napìtí nemùže být bez zpìtné vazby stabilnìjší. 24

Alexandr Krejèiøík: Spínané zdroje s èasovaèem 555

A