Параметрические стабилизаторы напряжения

Стабилизатором напряжения (СТН) называют устройство, поддерживающее с определенной точностью неизменным напряжение на нагрузке. Другими словами, стабилизатор напряжения - это устройство, на выходе которого напряжение остается неизменным при воздействии дестабилизирующих факторов.

Стабилизаторы бывают параметрические (ПСН) и компенсационные (КСН). Параметрический стабилизатор наиболее простой. Его работа основана на свойствах полупроводникового диода, а точнее на одной из его разновидностей - стабилитрона.

Использование электронного стабилизатора позволяет значительно уменьшить K_п, R_вых, а также зависимость U ₀ от колебаний напряжения сети и тока нагрузки. Качество стабилизации оценивается коэффициентом стабилизации при постоянном токе нагрузки

где ΔU_вых — приращение U ₀ при изменении U_вх на величину ΔU_вх; U_вх.ном, U_{вых.ном} — номинальные значения напряжений.

Простейшим электронным стабилизатором является параметрический стабилизатор (рис. 5а), состоящий из балластного сопротивления R_б и стабилитрона. Он устанавливается а источнике питания между нагрузкой и выпрямителем со сглаживающим фильтром, если таковой имеется. В этой схеме используется свойство обратно смещенного стабилитрона сохранять напряжение в области пробоя практически неизменным при значительных изменениях протекающего через него тока (рис. 5б, обратная ветвь ВАХ стабилитрона в области U_ст). При отклонении U_вх от номинального значения почти все приращение входного напряжения падает на R_б, а выходное напряжение практически не меняется. При изменении тока нагрузки J ₂ (U _вх — const) происходит перераспределение тока между стабилитроном и нагрузкой (изменяется J _ст) почти без изменения общего тока J ₁. Следовательно, напряжение на нагрузке остается практически постоянным. Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора определяется по формуле

,

где r _д – динамическое сопротивление стабилитрона.

Выходное сопротивление стабилизатора R _вых = R _б|| r_д ≈ r_д, так как r_д << R _б.

Дата добавления: 2015-03-31