3 2. Импульсные стабилизаторы напряжения и тока.

Стабилизаторы напряжения и тока служат для стабилизации соответствующих величин. В их построении много общего, поэтому рассмотрим только стабилизаторы напряжения. На рис. 16.1 приведена схема включения стабилизатора напряжения. Основные статические параметры стабилизатора напряжения – коэффициент стабилизации и выходное сопротивление. Коэффициент стабилизации характеризует насколько изменяется напряжение на выходе стабилизатора ∆Uст при изменении питающего напряжения ∆Ud и постоянном токе нагрузки Iн = const

В ыходное сопротивление стабилизатора, характеризует качество стабилизации при изменении тока нагрузки и постоянном напряжении питания

Стабилизаторы делятся на:

а) параметрические, в которых стабилизация осуществляется за счет какого-либо параметра;

б) компенсационные или стабилизаторы с обратными связями.

Параметрические стабилизаторы напряжения не обеспечивают высокое качество стабилизации и применимы при малых мощностях. Они были рассмотрены в [14] и, поэтому, далее не рассматриваются.

Компенсационные стабилизаторы напряжения обеспечивают более высокое качество стабилизации, чем параметрические. В них достижимы такие показатели качества стабилизации как Кст ≅10000, 6вых 10− R ≅ Ом.

Компенсационные стабилизаторы напряжения классифицируются по месту включения регулирующего элемента относительно нагрузки:

а) последовательного типа;

б) параллельного типа.

Компенсационные стабилизаторы по способу регулирования напряжения делятся на:

а) непрерывные (регулирующий транзистор работает в линейном режиме);

б) импульсные (регулирующий транзистор работает в ключевом режиме).

П реимущества импульсного стабилизатора: меньшие потери, а, следовательно, более высокий КПД и меньшие габариты.

Преимущества непрерывного стабилизатора: выше качество стабилизации, меньше пульсации.

На рис. 16.2 а, б

приведены функциональные схемы непрерывного и импульсного стабилизаторов напряжения. От источника питания ИП энергия передается на нагрузку Н через регулирующий элемент РЭ. В качестве РЭ в непрерывном стабилизаторе используется транзистор, а в импульсном стабилизаторе транзистор, дополненный диодом, шунтирующим нагрузку и индуктивный фильтр. На выходе РЭ в импульсном стабилизаторе обязательно ставится Г–образный сглаживающий силовой фильтр СФ. Напряжение Uст с выхода стабилизатора через слаботочный фильтр Ф подается на компаратор К, где сравнивается с сигналом задания Uз. Разностный сигнал усиливается усилителем обратной связи УОС, а затем в непрерывном стабилизаторе подается на усилитель мощности УМ, воздействующий на РЭ. В импульсном стабилизаторе сигнал с выхода УОС сравнивается в компараторе К1 с пилообразным напряжением, генерируемым генератором опорного напряжения ГОН. Полученный ШИМ–сигнал поступает на УМ, воздействующий на РЭ.

Стабилизаторы напряжения являются важнейшими узлами источников питания систем автоматики и радиоэлектроники.

33. Регуляторы постоянного напряжения. Основные схемы и режимы их работы, краткая характеристика. Выбор коммутирующих полупроводниковых приборов.

Р егулятор постоянного напряжения представляет собой преобразователь, который связывает без промежуточного звена переменного тока две сети постоянного тока с различными напряжениями и служит для регулирования потока мощности между ними. Он состоит из периодически замыкаемого электронного ключа и шунтирующего нагрузку диода. За счет изменения соотношения между временем включенного и выключенного состояний ключа достигается регулирование выходного напряжения без потерь мощности. При этом среднее значение выходного напряжения в зависимости от схемы и режима работы может быть больше или меньше входного напряжения.