48. Полупроводниковые стабилизаторы напряжения (псн). Классификация и параметры.

Для питания электронных устройств используются источники питания, к стабильности напряжения которых предъявляются высокие требования. Для удовлетворения этих требований в качестве источников электропитания электронной аппаратуры используют стабилизаторы напряжения. По используемому принципу действия полупроводниковые стабилизаторы напряжения (ПСН) делятся на параметрические и компенсационные. В первом типе ПСН используется постоянство напряжения на некоторых видах приборов при изменении протекающего через них тока. Примером такого прибора является стабилитрон. Во втором типе ПСН задачу стабилизации напряжения решают по компенсационному принципу, основанному на автоматическом регулировании напряжения, подводимого к нагрузке. По режиму работы различают ПСН непрерывного и импульсного действия.

В ПСН непрерывного действия регулирующий элемент (РЭ) работает в активном режиме и стабилизация выходного напряжения осуществляется непрерывно за счет компенсации изменения напряжения на нагрузке изменением напряжения на РЭ.

В ПСН импульсного действия РЭ работает в импульсном, т.е. ключевом, режиме. В импульсном ПСН энергия поступает от источника прерывисто. При этом возможно 2 режима регулирования напряжения на нагрузке: 1. при постоянной частоте; 2. при постоянной длительности импульсов изменением их частоты.

Импульсные стабилизаторы имеют следующие достоинства по сравнению с ПСН с непрерывным регулированием:

• в несколько раз меньше мощность рассеяния регулирующего транзистора;

• более высокий КПД;

Недостатки:

• большая величина пульсации U_ВЫХ;

• большая сложность схемы;

• плохие динамические свойства при импульсном изменении тока нагрузки.

ПСН непрерывного действия имеют высокий коэффициент стабилизации, низкое выходное сопротивление и малую величину пульсации выходного напряжения. По месту включения РЭ относительно нагрузки ПСН делятся на параллельные и последовательные. В первых из них регулирующий транзистор включается параллельно нагрузке, а во вторых – последовательно с ней.

Параметрами ПСН являются:

1. коэффициент стабилизации К_СТ, показывающий во сколько раз отношение приращения напряжения на выходе ПСН меньше вызвавшего его относительно приращения напряжения на входе. .

2. Выходное сопротивление R_ВЫХ, характеризующее величину изменения выходного напряжения при колебаниях тока нагрузки: при U_BX = const.

3. Дрейф выходного напряжения и тока, возникающий при неизменных величинах как U_ВХ, так и I_ВЫХ.

Как правило, величина дрейфа соотносится либо с температурой, либо со временем работы стабилизатора и измеряется как приращение U_ВЫХ или I_ВЫХ в заданном диапазоне температур или за единицу времени.

4. Коэффициент КПД. Он характеризует собой отношение мощности, выделяемой нагрузке в номинальном режиме к мощности, потребляемой из сети: .

5. Допустимый диапазон регулировки выходного напряжения и тока, внутри которого сохраняется заданная степень их стабилизации. ;

6. Коэффициент пульсации выходного напряжения, равный отношению амплитуды пульсаций к среднему значению U_ВЫХ: .