§ Параметрический стабилизатор.
Построим схему параметрического стабилизатора с использование полупроводникового стабилитрона (рис. 16).
I
Rбал
= Σ(Iст
+ Iн)
Условие работы схемы (рис.16):
Iн < Iст
KстU ≡ Rбал / rдиф∙(Uп / Ucт)
Как видно из рис. 17, при флуктуациях напряжения питания (±ΔUп ) стабилизируемое напряжение Uст ≈ const.
Недостатки такой схемы параметрического стабилизатора: низкий КПД (из-за принципиально необходимого Rбал), малые мощности.
UП/UСТ ≤ (1.5…3) → KСТ ≤ 10…30
Для
полупроводниковых стабилитронов:
Для Uстаб. > 6 В применяют схему (см. рис.19). По сути – это термостабилизированная схема (см. рис. 16). КСГ = КСТ , т.к. стабилитрон безинерционный элемент.
Схему (рис. 16) очень часто используют – это источник эталонного напряжения для всех компенсационных стабилизаторов.
Улучшеный стабилизатор (рис. 20) - устранение недостатков предыдущего.
В схеме (рис. 20) VD1 и R2 => вспомогательный параметрический стабилизатор; UСТ = UЭБ.
§ Компенсационные стабилизаторы.
На рис. 21 изображена структурная схема компенсационного стабилизатора.
UН = UП-UРЭ ;
UН должно быть постоян-ным ( стабилизирован-ным).
В зависимости от режима работы регулирующего элемента компенсационные стабилизаторы могут быть непрерывного действия и импульсные.
Схема непрерывного действия (рис. 22).
В
схеме (рис. 22) R1 и VD
=> это стабилизатор (источник эталонного
напряжения ).
UН = UСТ - UБЭ.
Емкость С1 предназначена для того, чтобы сопротивление переменному току было как можно меньше (в идеале равно 0).
Базовая схема стабилизатора компенсационного типа (рис. 23).
В базовой схеме стабилизатора компенсационного типа (рис. 23):
VT1 – это регулирующий элемент;
VT2 – это схема управления и схема сравнения одновременно;
R2 и VD – источник эталонного напряжения;
R1 и VT2 – это усилитель постоянного тока (схема управления).
Для того, чтобы улучшить данную схему вместо VT1 включают сборный транзистор (см. рис. 24), который повышает выходной стабилизатора.
Недостатки стабилизаторов компенсационного действия: низкий КПД (не более 50%), т.к. через регулирующий элемент протекает весь ток нагрузки и падение напряжения на этом элементе большое.
От этого недостатка свободны импульсные стабилизаторы компенсационного типа.
Лекция №6
§ Стабилизаторы тока.
Стабилизаторы тока (рис. 25) строятся с помощью стабилизатора напряжения, который должен стабилизировать ток в эталонном сопротивлении Rэталонное, включенном последовательно с сопротивлением нагрузки.
|
§ Импульсные стабилизаторы компенсационного типа.
Достоинством таких стабилизаторов является довольно высокий КПД (около 80%).
В схеме на рис. 26 диод VDкоммутирующий необходим для того, что когда ключ отключен, то через диод протекает ток I диода для поддержания постоянного тока через индуктивность.
Недостатки импульсных стабилизаторов: они существенно сложнее схемотехнически, они являются источниками мощных электромагнитных помех. Источниками импульсных помех есть все тококоммутирующие элементы: ключи, диоды.
U0н = Uп∙(τ / Т); τ / Т => var; U0н => var
В идеальном случае (если бы был идеальный ключ) КПД такой схемы (рис.26) был бы равен 100%. Реально же в качестве используют биполярные и полевые транзисторы, поэтому реальный КПД не превышает 80% (из-за инерционных процессов в транзисторах).