Сопротивление ограничительного резистора

Условие:

Стабилитрон подключён для стабилизации напряжения параллельно резистору нагрузки Rн = 4 кОм см. рис. 1. Параметры стабилитрона Uст = 7 В; Iст min = 5 мА, Iст max = 30 мА. Определите величину сопротивления ограничительного резистора Rогр , если входное напряжение Uвх изменяется от Uвх min = 20 B до Uвх max = 30 В. Будет ли обеспечена стабилизация во всём диапазоне изменения входного напряжения Uвх ?

Дано:

Iст min = 5 мА

Iст max = 30 мА

Rн = 4 кОм

Uст = 7 В

Uвх max = 30 В

Uвх min = 20 B

Решение:

Выберем средний ток стабилитрона из условия:

Iст= (Iст min+Iст max)/2=(0.005+0.030)/2=0.0175 A

Необходимая величина входного напряжения:

Uвх= (Uвх max+Uвх min)/2=(30+20)/2=25 В

При этом необходимая величина входного напряжения будет равна:

Отсюда можно найти необходимую величину ограничительного резистора:

Ток нагрузки:

Iн= Uст/Rн=7/4000=0.00175 А

Величина ограничительного резистора:

Rогр= (Uвх-Uст)/(Iн+Iст)=(25-7)/(0,00175+0,0175)=935 Ом

Границы допустимого диапазона изменения входного напряжения определяем, пользуясь выражениями:

Uвх min=Uст+Rогр*(Iн+Iст min)=7+935*(0.00175+0.005)=

=13,311 B

Uвх max=Uст+Rогр*(Iн+Iст max)=7+935*(0.00175+0.030)=

=36,686 B

Вывод:

Стабилизация напряжения осуществляется во всём диапазоне