2 Основные типы стабилизаторов

напряжения

Стабилизатором напряжения называется устройство, под­держивающее неизменным напряжение на нагрузке при изме­нении значений питающего напряжения, температуры окру­жающей среды и при воздействии других дестабилизирующих факторов, которые могут привести к изменению напряжения на нагрузке.

По принципу действия стабилизаторы напряжения подраз­деляются на параметрические и компенсационные:

Параметрическим стабилизатором напряжения (ПСН) на­зывается устройство, в котором стабилизация напряжения на нагрузке осуществляется в результате перераспределения на­пряжений между линейным и нелинейным элементами. В ка­честве нелинейных элементов используются различные при­боры, обладающие резко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики, например стабилитрона, транзи­стора.

Кремниевые стабилитроны используют при напряжениях на нагрузке в диапазоне от единиц до сотен вольт и токах нагрузки от единиц до десятков миллиампер.

Газоразрядные стабилитроны, как правило, применяют для стабилизации высоких напряжений (сотни вольт, кило­вольты) при малых токах нагрузки (миллиамперы, микроам­перы).

На рис. 1 приведена схема параметрического стабилиза­тора напряжения с использованием в качестве нелинейного элемента стабилитрона (НЭ). R₁ - гасящий резистор, R_н -сопротивление нагрузки.

6 2 Основные типы стабилизаторов

Рис. 1: Структурная схема параметрического стабилизатора напряжения.

Компенсационные стабилизаторы напряжения (КСН) по­стоянного тока представляют собой системы автоматического регулирования, содержащие замкнутый контур регулирова­ния, по которому сигнал с выхода стабилизатора воздействует на регулирующий элемент (РЭ), в качестве последнего чаще всего используют транзистор.

По способу регулирования стабилизаторы делятся на не­прерывные и импульсные. В данной работе рассматриваются параметрические и компенсационные стабилизаторы непре­рывного регулирования.

Непрерывный последовательный стабилизатор выполняет­ся по структурной схеме, приведённой на рис. 2, в которой регулирующий элемент - транзистор, включённый последо­вательно с нагрузкой.

При изменении выходного напряжения или тока нагрузки в измерительном элементе (ИЭ), в который входит сравни­вающий делитель и источник опорного напряжения, выделя­ется сигнал рассогласования, который усиливается усилите­лем постоянного тока (УПТ) и подается на вход РЭ, изменяя

39

9 Контрольные вопросы.

1. Опишите структурную схему вторичного источника электропитания включая: первичный источник, опор­ ный активный элемент (первичный или вторичный), схему сравнения (вычитания) и усиления, преобразова­ тель обратной связи, регулирующий элемент.

2. Перечислите входные и выходные параметры стабили­ заторов напряжения (СН) и опишите их связь с соб­ ственными параметрами составляющих элементов, па­ раметрами нагрузки и внешними условиями (параметры первичного источника тоже отнести к внешним услови­ ям). Опишите возможности и правильность применения терминологии и понятий коэффициентов стабилизации, коэффициентов нестабильности и коэффициентов чув­ ствительности .

3. В каких случаях в качестве источников электропита­ ния РЭ устройств используются стабилизаторы напря­ жения, а в каких стабилизаторы тока. Почему стаби­ лизаторы напряжения имеют большее применение. К какому типу источников обычно относится первичный источник. Как повлияет смена типа первичного источ­ ника на эффективность применения последовательного и параллельного компенсационных стабилизаторов на­ пряжения.

4. Нарисуйте реальную и идеализированную вольтампер- ную характеристики стабилитрона с выделением харак­ терных особенностей графика, соответствующих опре­ делённым параметрам стабилитрона. Укажите элемен-