5. Электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с непрерывным регулированием, с последовательным включением регулируемого элемента. Принцип работы.

Принципиальная электрическая схема ксн.

Регулирующий элемент выполнен на транзисторе VT1. Измерительный элемент состоит из сравнивающего делителя, выполненного на резисторах R1, R2 и источника опорного напряжения.

Источник опорного напряжения представляет собой параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне VD1 и резисторе Rr1. Он питается от выходного напряжения стабилизатора. Усилитель в схеме состоит из транзистора VTу и резистора Rу.

Принцип действия схемы заключается в следующем. При изменении входного напряжения U01, например увеличении, в первый момент увеличивается выходное напряжение Uвых. Это приводит к увеличению напряжения UR2 на нижнем плече делителя и потенциал базы транзистора VTу относительно общей точки схемы увеличивается. В результате к переходу эмиттер – база транзистора VTу прикладывается разность напряжений, которая равна изменению напряжения на резисторе R2, т.е. UR2. Коллекторный ток Iку транзистора VTу увеличивается, и падение напряжения на резисторе Rу возрастает. Через резистор Rу протекают ток коллектора транзистора VTу Iку и ток базы транзистора VT1 Iбр. Для увеличения коэффициента стабилизации по напряжению Кст.н необходимо обеспечить такой режим работы, чтобы ток коллектора Iку был бы много больше тока базы регулирующего транзистора. Тогда падение напряжения на резисторе Rу будет определяться в основном током коллектора УПТ Iку, а изменение тока базы VT1 Iб.р будет зависеть от изменения падения напряжения на резисторе Rу.

При увеличении Iку и падении напряжения на Rу потенциал коллектора VTу, а следовательно, и потенциал базы транзистора VT1 уменьшаются относительно общей точки (становятся менее положительными). Ток базы транзистора VT1 уменьшится, сопротивление его перехода коллектор-эмиттер постоянному току увеличивается, падение напряжения на этом переходе возрастает и компенсирует увеличение напряжения на выходе стабилизатора. Напряжение на выходе стабилизатора (на сопротивлении нагрузки) изменяется незначительно по сравнению с его значением, которое было до появления возмущения на входе стабилизатора. Но выходное напряжение стабилизатора всегда имеет некоторое остаточное отклонение, напряжение не возвращается точно к прежнему значению. Остаточное отклонение зависит от чувствительности цепи обратной связи и является мерой статической точности системы автоматического регулирования.

При уменьшении входного напряжения или увеличении тока нагрузки стабилизатор напряжения работает аналогично.

6. Электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с непрерывным регулированием, с параллельным включением регулируемого элемента. Принцип работы.

Назначение элементов схемы аналогично рассмотренным выше компенсационным стабилизаторам последовательного типа. Регулирующим элементом является транзистор VT1, усилителя постоянного тока − VT2. Измерительный элемент образован резисторами R3 и R4. Источником опорного напряжения является однокаскадный параметрический стабилизатор (элементы R2, VD).

Принцип работы

Напряжение на базе VT2 равно разности между частью выходного напряжения, снимаемого с резисторов R3 и R4, и опорным напряжением. Ток базы регулирующего транзистора VT1 протекает через переход коллектор - эмиттер VT2 и зависит от разности указанных выше напряжений.

При увеличении выходного напряжения под действием дестабилизирующих факторов транзистор VT2 открывается в большей степени, его коллекторный ток возрастает, что приводит к возрастанию тока коллектора VT1 и увеличению падения напряжения на резисторе R1. Последнее компенсирует увеличение выходного напряжения. При уменьшении выходного напряжения, напротив, транзисторы VT1 и VT2 в большей степени закрываются, что приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе R1 и компенсации уменьшения выходного напряжения.