exponenta event banner

Линейный регулятор напряжения с тепловыми эффектами

В этом примере показана схема низкозатратного регулятора напряжения, производительность которой зависит как от тока нагрузки, так и от температуры. Резистор R1 смещения гарантирует, что напряжение на базе транзистора близко к номинальному напряжению стабилитрона. Выходное напряжение регулятора также приблизительно находится на этом напряжении, причем напряжение основного эмиттера составляет несколько десятых вольта. Точное напряжение базы-эмиттера зависит от рабочей точки транзистора (которая в свою очередь зависит от нагрузки), а также от температуры. Резистор R2 служит только для обеспечения некоторой защиты в случае короткого замыкания выходного сигнала переходного процесса.

Модель этого типа может использоваться для проверки того, что выбранные компоненты цепи приводят к адекватному уровню регулирования напряжения. Его также можно использовать для определения размера теплоотвода, необходимого для поддержания температуры транзисторного перехода в пределах допустимого рабочего диапазона. При моделировании электрических и тепловых свойств достигается понимание компромиссов между выбором электрических и тепловых параметров.

Лучшего регулирования можно добиться с помощью обратной связи. См. пример линейного регулятора напряжения с обратной связью (> > ee_voltreg_linear_feedback).

Модель

Результаты моделирования из журнала Simscape

На графике ниже показан выходной сигнал регулятора напряжения, удерживаемого вблизи требуемого выходного сигнала 10 В. Также показана температура корпуса NPN и его теплоотвода при включении и выключении циклической нагрузки.