Вариант действительно неплохой. Осталось только понять - можно ли собрать такой регулятор, который будет работать в схеме с 900В в питании? То есть вложимся ли в Vka=37В у TL431...
"Вкладываться" в Vka=37В не прийдётся. В такой схеме Vka = Vref + Vbe = 2.5+.65 = 3.15 V.
Другое дело насколько будет стабилизироваться ток?
Обозначим через U напряжение на верхней точка двухполюсника. Напряжение на базе стабилизировано примерно на уровне 3,1 Вольта. Опорное напряжение TL431 - 2,5 Вольта.
Отсюда несложно записать ток через двухполюсник:
I = (U-Vbe-Vref)/Rb + Vref/Re
Как видно, второе слагаемое это константа, а вот первое - переменно.
Подставив, например, значения Rb = 15 КОм и Re = 120 Ом получим
900 V -> 80.63 mA
800 V -> 73.96 mA
700 V -> 67.29 mA
600 V -> 60.63 mA
500 V -> 53.96 mA
400 V -> 47.29 mA
300 V -> 40.63 mA
200 V -> 33.96 mA
100 V -> 27.29 mA
Право же на стабилизатор тока мало похоже.
При замене Rb на источник тока это будет работать много лучше.
Если не зацикливаться на двухполюснике, то Rb можно подключить к стабилизатоу на 10 - 12 Вольт и при h21e = 15 (например) потребуются Re = 29,3 и Rb = 1 Ком.
Ещё лучше базу (затвор) высоковольтного транзистора подключить к тому - же источнику, а в эмитер (исток) включить низковольтный транзистор с высоким усилением.
Это стандартное решение, каскодный усилитель, которое значительно повышает выходное стпротивление ИТ.
Как то так, что-ли
Переглянути вкладення 13371224
И, естественно, не стоит забывать, что 900 Вольт и 80 мА это, всё-таки, 72 Ватта, которые нужно, со всем к ним уважением, быть способным рассеять.
ВАХ IXCP10M90S напоминают характеристики обычного ПТ с p-n переходом. Напрашивается, что внутри нечто такое
При этом "нижний" транзистор может быть низковольтным и является генератором тока, а "верхний" - мощный высоковольтный силовой, играет роль усилителя с ОЗ. Классический каскод с высоким выходным сопротивлением.
Можно модифицировать рассматриваемую выше схему, поставив вместо TL431 стабилитрон на 10 - 12 Вольт, способный работать в диапазоне токов от 0,3 мА или даже менее, использовав мощный высоковольтный MOSFET, в истоке у которго поставить ИТ на ПТ с p-n переходом.
Положив Rb = 100 кОм и ток вспомогательного ИТ = 75,12 мА получим
900 V -> 84 mA
800 V -> 83 mA
700 V -> 82 mA
600 V -> 81 mA
500 V -> 80 mA
400 V -> 79 mA
300 V -> 78 mA
200 V -> 77 mA
100 V -> 76 mA
Что несколько лучше.
Оценим выходное сопротивление ИТ в первом и во втором случае
Ri_1 = (900 - 100)/(80.63 - 27.29) = 15 кОм
Ri_2 = (900 - 100)/(84 - 76) = 100 кОм
На самом деле оно будет несколько меньше из-за конечного выходного сопротивления ИТ на ПТ, включенного параллельно резистору, но всё равно близким к номиналу сопротивления.
Выходное сопротивление ИТ на IXCP10M90S не менее 30-ти кОм, так что второй вариант может оказаться вполне конкурентноспособной заменой, будучи тоже двухполюсником.
Нижнее напряжение питания, при котором ещё сохраняются характеристики схемы будет зависеть от минимального тока стабилизации стабилитрона. В этом качестве можно попробовать обратносмещённый эмитерный переход биполярного транзистора. К стабильности этого напряжения особых требований не рпедъявляется, оно всего лишь определяет напряжение питания "нижнего" ПТ.
Таким образом данная схемотехника позволяет построить двухполюсник - ИТ с внутренним сопротивлением несколько меньшим, чем Rb.