Стабилизатор тока

Стабилизаторы тока служат для поддержания постоянства величины тока нагрузки при изменениях ее сопротивления и колебаниях питающего напряжения. Они применяются значительно реже, чем стабилизаторы напряжения.

Простейшие стабилизаторы тока могут быть созданы с помощью нелинейного элемента, обладающего большим внутренним сопротивлением, у которого на определенном участке вольттамперной характеристики ток очень мало зависит от приложенного напряжения (участок ab на рис. 88). Включением такого элемента последовательно с нагрузкой (рис. 88а) можно обеспечить весьма малые изменения тока при значительных изменениях напряжения источника питания.

Напряжение питания в исходном режиме U10 должно быть таким, чтобы рабочая точка находилась на пологом участке характеристики стабилизирующего элемента, т. е.

U₁₀ = U₀ + U_ст,

где U₀ – напряжение на стабилизирующем элементе в исходном режиме;

U_ст – напряжение на нагрузке.

Для оценки стабилизирующего действия устройства вводятся понятия коэффициентов стабилизации тока.

Нагрузочный ток I_ст является функцией входного напряжения и сопротивления нагрузки:

I_ст = Ф(U1, R_n),

а его изменение определяется полным дифференциалом этой функции:

Обозначим через I_ст0 заданную величину тока, около которой изменяется стабилизированный ток нагрузки I_ст. Величина

, связывающая относительное изменение напряжения на входе с относительным изменением тока в нагрузочном сопротивлении при постоянной величине последнего, называется коэффициентом стабилизации тока при постоянной нагрузке.

Величина

представляет собой коэффициент стабилизации тока при постоянной величине напряжения питания.

При идеальном стабилизирующем элементе, у которого

, практически коэффициенты стабилизации тока имеют конечные значения.

Рис. 88. Стабилизация тока:

а) схема включения нелинейного элемента;

б) вольттамперная характеристика нелинейного элемента

Дата добавления: 2015-05-06