PROIECT PROIECTARE ASISTATA DE CALCULATOR STABILIZATOR LINIAR CU AO SI DIODA ZENER
INDRUMATOR
STUDENT
POP OVIDIU
ANDREI BOGDAN GRUPA 2123
1
Management: Documentare : 28.04 - 30.04.2011 ore estimate - 3 Alegerea si realizarea circuitului : 10.05.2010 ore estimate-2 Realizarea simularilor : 13.05-15.05.2011 ore estimate-6 Redactarea documentatiei : 15.05.2010 ore estimate -3 Total ore estimate: 14!
2
CONSIDERATII TEORETICE
Stabilizatoare de tensiune continua
Un stabilizator de tensiune este un circuit electronic care păstreaza (aproape) constantă tensiunea de iesire la variatia intre anumite limite a tensiunii de intrare, curentului de iesire, temperaturii, etc.
Tipuri de stabilizatoare • Stabilizatoare parametrice (cu DZ, fara dispozitive active) • Stabilizatoare liniare (cu dispozitive active) – tranzistoarele ce regleaza tensiunea de iesire la valoarea prestabilita lucreaza in regim liniar (in conductie permanenta) • Stabilizatoare in comutare (cu dispozitive active) tranzistoarele principale ce regleaza tensiunea de iesire la valoarea prestabilita lucreaza in comutare, in general la o frecventa ≥ 20KHz
3
Stabilizator parametric de tensiune.Dioda Zener
Domeniul de stabilizare al DZ
4
Stabilizator parametric de tensiune – circuit
• Trebuie dimensionata R!
Stabilizator parametric de tensiune. Dimensionare
5
Neajunsul stabilizatorului parametricsi solutii de inlaturare
Repetor cu TB
Stabilizator ?
Stabilizator de tensiune cu TB
6
Stabilizator de tensiune cu AO
Se asigura o mai buna stabilizare daca R se inlocuieste cu o sursa de current!
7
Stabilizator de tensiune cu AO
Stabilizator de tensiune cu AO
Stabilizator de tensiune cu AO
8
9
Extinderea domeniului de current
Protectie la supracurent
10
Protectie la supracurent
Caracteristica de iesire a stabilizatorului
Alegerea tranzistorului regulator serie
11
Avantaje: -usor de realizat -tensiune foarte stabila -foarte putin perturbatoare -transformator de retea greu si voluminos utilizat
Dezavantaje: -in general disipa putere sporita si necesita radiator de dimensiune mare -randament relativ scazut ,in special la curenti mari 12
Stabilizatorul parametric are structura cea mai simpla si isi bazeaza functionarea pe neliniaritatea caracteristicii curent-tensiune a diodei Zener. Tensiunea la iesirea stabilizatorului este tocmai tensiunea pe dioda Zener.Aceasta va fi constanta daca curentul prin dioda Zener este constant.In practica curentul prin dioda nu poate fi mentinut constant deoarece el se modifica odata cu variatia tensiunii de intrare si cu variatia curentului de iesire.Performantele de stabilizare ale stabilizatorului parametric cu dioda Zener se pot imbunatati prin utilizarea unui circuit activ de tip repetor de tensiune.
ANALIZE EFECTUATE ANALIZA TRANZITORIE Aceste analize temporale evalueaza raspunsul circuitului la diferite surse de semnal independente si variabile in timp. Analiza regimului tranzitoriu este cea mai des folosita analiza PSpice. Folosind acest tip de analiza circuitul este simulat in raport cu timpul, deci cu modificarea valorii unor variabile in timp, sau cu aparitia oscilatiilor in functie de valorile componentelor. Dar, utilizatorul trebuie sa stie ca analiza tranzitorie cauzeaza unele probleme datorita compromisurilor inevitabile intre viteza si acuratete. In cazul circuitului meu,am creat o analiza tranzitorie(time_domain_simple) care ma ajuta sa vizualizez caracteristica in timp a sursei de alimentare(VSIN), in paralel cu caracteristica in timp a iesirii circuitului(OUT) – si anume stabilizarea tensiunii continue la o anumita valoare, in functie de elementele din circuit.
13
ANALIZA PARAMETRICA Analizele parametrice realizeaza iteratii multiple ale aceleasi analize standard in timp ce se baleiaza un parametru global, un parametru al unui model de simulare, o valoare de componenta sau temperatura de functionare. Efectul este acelasi ca si cand s-ar rula analiza de mai multe ori, o data pentru fiecare valoare a variabilei baleiate. In cazul circuitului meu am realizat patru analize parametrice, respectiv dupa rezistenta R, condensatorul C, rezistenta de sarcina RS, si amplitudinea data de sursa VSIN si anume VA. In cazul acestor componente am setat o analiza principala Time Domain, unde am bifat optiunea de Parametric Sweep, si unde am incercat sa afisez cat mai multe caracteristici pentru fiecare componenta in parte.
Caracteristicile circuitului in functie de rezistenta de sarcina(rs)
Caracteristicile circuitului in functie de condensator(c) 14
Caracteristicile circuitului in functie de amplitudinea semnalului(va)
ANALIZA MONTE-CARLO Analiza Monte Carlo este cel mai bun mod de analiza a unui circuit din punct de vedere statistic, de a vedea cum se comporta acel circuit la variatii ale valorilor componentelor. Analiza Monte Carlo determina, statistic, comportarea circuitului cand valorile componentelor sunt modificate in domeniul lor de toleranta. Aceasta analiza calculeaza de asemenea productivitatea, care poate fi folosita in analize statistice referitoare la productia de serie.
15
In cazul circutului ales de mine, analiza Monte-Carlo am realizat-o setand toleranta rezistentei R la 1%, a rezistentei RS la 5%, conform “Standard EIA Decade Resistor Values Table” iar toleranta condensatorului C la 2%. Mai departe am selectat din meniul Trace optiunea Performance Analysis, incercand sa determin valorile maxime ale tensiunii de iesire.Bineinteles ca puteam opta si pentru alte analize dar aceaasta mi s-a parut mai semnificativa.
16