 |
Компенсационные стабилизаторы
|
|
|
|
Стабилизатор на основе стабилитрона.
Стабилитрон – это п\п диод используется на обратной ветви ВАХ в зоне электрического пробоя. (РИСУНОК)
Наибольшее применение нашли стабилитроны, у которых напряжение стабилизации нормируется в диапазоне 3…200В.
Рассмотри работу стабилизатора 
Последовательно со стабилитроном включён балластный резистор для того чтобы стабилитрон вошел в режим стабилизации напряжения необходимо задать рабочую точку.
При небольшом увеличении выходного напряжения ток через стабилитрон резко увеличится, что приводит к увеличению тока через резистор так как Iвх=Iст+Iн при этом на балластном резисторе увеличится падение напряжения, вычитаемое из входного, а напряжение на нагрузке остаётся неизменным.
При уменьшении напряжения на нагрузке происходит уменьшение тока, протекающего через стабилитрон и резистор, падение напряжения на резисторе уменьшается и напряжение на нагрузке остаётся неизменным.
Балластное сопротивление определяющее рт и зависит от параметров стабилитрона. Его значение ограничено двумя условиями:
1. если взять сопротивление Rб слишком маленьким, то рт сдвинется в низ и может произойти тепловой пробой перехода. 
2. если выбрать Rб слишком большим, то рт. сдвинется вверх и стабилитрон выйдет из режима стабилизации. 
Коэффициент стабилизации простого стабилизатора определяется по формуле 
где R 
- внутреннее сопротивление стабилитрона. 
из формулы видно что повысить коэффициент стабилизации можно только увеличением Rб, но значение Rб ограничено предыдущими условиями => для такого стабилизатора Кст=5..20.
Необходимо отметить, что в параллельных стабилизаторах при отсутствии тока нагрузки возможен повреждение стабилитрона.
|
|
|
Основные параметры стабилизатора
1) Напряжение стабилизации. Это напряжение на стабилитроне при номинальном токе стабилитрона. Iн, А
2) Внутреннее динамическое сопротивление. Это отношение изменения напряжения на стабилитроне к изменению тока. 
динамическое сопротивление изменяется в зависимости от положения рабочей точки.
3) Максимальный ток стабилизации. Это ток который в состоянии пропускать стабилитрон длительное время без перехода в режим теплового пробоя.
4) Минимальный ток стабилизации. Это ток при котором гарантируется паспортное значение внутреннего динамического сопротивления.
Компенсационные стабилизаторы
Параметрические стаб-ы имеют достаточно низкий Кст и большое внутреннее сопротивление, что в последствии ведет к малому выходному току. Для улучшения параметров стаб-а используют компенсационные схемы.
Основой стабилизатора является дифференциальный усилитель ДА1. на инвертирующий вход усилителя подана часть выходного напряжения с делителя R2-R3, на неинвер. часть опорного напряжения с делителя R4-R5. Эти напряжения сравниваются в усилителе, если вых напряжение станет больше нормы, то U на инвертирующем входе будет больше, чем не инвертирующем. Возникает отрицательная разность и напряжение выхода начинает уменьшатся, это напряжение подаётся на базу VT1, который включён эмиттерным повторителем, => напряжение на эмиттере VT1 так же будет уменьшатся, те Uвых придёт к норме.
Делитель R2-R3 и R4-R5 не являются обязательными элементами схемы, один из этих делителей или оба сразу могут отсутствовать.
При использовании только делителя R2-R3 можно получить большее напряжение, чем опорное, при этом напряжение выхода будет зависеть от сопротивления резисторов делителя. 
При использовании только делителя R4-R5 можно получить напряжение меньше опорного при этом напряжения выхода также зависит от соотношения сопротивлений. 
|
|
|
Если отсутствует оба делителя Uвых=Uоп. Комбинируя сопротивления резисторов делителей можно получать любые выходные напряжения при любом опорном.
Обычно регулирующий транзистор VT1 включён эмиттерным повторителем (ОК), но его можно включить по схеме ОЭ
Т.к. эмиттер регулирующего транзистора подключён к положительному напряжению, структура регулирующего транзистора изменяется на P-N-P схема с ОЭ. Для компенсации в этой схеме меняют входы усилителя местами.
Простейший компенсационный стабилизатор можно собрать на 2-х транзисторах один из, которых является управляющим элементом, другой дифференцирующим усилителем.
VT2 является ДУ, на него эмиттер подаётся напряжение ИОН выполненный на R2 VD1, те напряжение на эмиттере VT2 стабильно, на базу подаётся часть выходного напряжения с делителя R3,R4,R5. Если по какой либо причине выходное напряжение стабилизатора начнёт увеличиваться, то начнет расти напряжение на базе VT2 и транзистор начнёт открываться, а значит напряжение на базе VT1 начнет уменьшатся, т.к. VT1 включён ОК => Uэ так же упадет, те вернётся к норме.
С помощью R4 можно точно настроить Uвых. В этой схеме ИОН питается от стабильного напряжения, за счёт этого повышается Кст.
|
|
|
