Стабилизатора приведена

4.15. Схема стабилизатора постоянного тока

Стабилитрон в параметрическом стабилизаторе включают параллельно нагрузочному резистору RK. Последовательно со стабилитроном для создания требуемого режима работы включают балластный резистор R6. Принцип действия параметрического стабилизатора постоянного напряжения удобно объяснять с помощью 9.17, б, на котором изображены вольт-амперная характеристика полупроводникового стабилитрона и «опрокинутая» вольт-амперная характеристика резистора R(,. Такое построение вольт-амперных характеристик, как известно из курса электротехники, позволяет графически решить уравнение электрического состояния стабилизатора напряжения: ?/вх1=(/ст1+^б/ст2. При увеличении напряжения t/EXl (положение 1) на At/BX, например из-за повышения напряжения сети, вольт-амперная характеристика резистора /?б переместится параллельно самой себе и займет положение 2. Из 9.17, б видно, что напряжение ?УСТ2 мало отличается от напряжения t/CTi, т. е. практически напряжение на стабилитроне и на нагрузочном резисторе RH останется неизменным. Напряжение на нагрузочном устройстве останется неизменным также при снижении входного напряжения и изменениях нагрузочного тока /н.

На 9.21, а изображена схема компенсационного стабилизатора постоянного напряжения на дискретных полупроводниковых приборах. В этом стабилизаторе в блок сравнения Б С входят параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона Д и резистора Ra, и резистивный делитель RiR^Rs- Усилителем постоянного тока является усилитель на маломощном транзисторе Т2 и резисторе RK. В качестве регулирующего элемента используется мощный транзистор 7\. В рассматриваемом компенсационном стабилизаторе происходит непрерывное сравнение напряжения на нагрузочном резисторе UH (или части его) с опорным напряжением ?/оп, создаваемым с помощью параметрического стабилизатора.

9.24. Структурная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения (а), временные диаграммы выходного напряжения (б)

9.25. Принципиальная схема релейного импульсного стабилизатора постоянного напряжения

9.26. Структурные схемы импульсного стабилизатора постоянного напряжения с широтно-импульсной модуляцией первого типа (а), второго типа (б) и временные диаграммы, поясняющие работу ИСПН второго типа (в)

5.23. ..Схема стабилизатора постоянного напряжения на стабилитроне,

3.37. На вход параметрического стабилизатора постоянного напряжения ( 3.23) подано напряжение t/i = 26 В; VD\ —стабилитрон типа Д814А; номинальное выходное напряжение U0 стабилитрона равно 8 В, номинальные сопротивления резисторов /?i и /?„аг

3.38. Как изменится выходное напряжение стабилизатора постоянного напряжения (задача 3.37), если входное напряжение Ui увеличится до 27 В?

3.43, Схема стабилизатора постоянного напряжения (источника образцового напряжения) на базе стабилитрона VD\ и операционного усилителя приведена на 3 25 Рассчитать сопротивления R\, Ri, Rs, если выходное напряжение 1)0 стабилизатора 12 В, VD{ — прецизионный стабилитрон типа КС191П; операционный усилитель считать идеальным.

В одних выпрямительных устройствах можно обойтись без стабилизатора постоянного напряжения, в других без сглаживающего фильтра. Однако в последних выпрямителях выходное напряжение нельзя будет использовать для питания коллекторных цепей транзисторов ввиду большой пульсации.

Рассчитаем балластное сопротивление резистора R6 с учетом разброса напряжения стабилизации стабилитронов и изменения напряжения питания. Ток стабилитронов при неблагоприятных сочетаниях параметров должен быть больше минимального и меньше максимального токов стабилизации, указанных в справочных данных на стабилитроны. Схема рассчитываемого стабилизатора приведена на 3.24.

меняется незначительно, так как большая часть приращения входного напряжения падает на линейном элементе, характеристика которого проходит более круто. В стабилизаторах компенсационного типа напряжение на выходе практически не изменяется с изменением входного напряжения или сопротивления нагрузки за счет специального регулируемого элемента схемы, который управляется цепью отрицательной обратной связи. Обобщенная структурная схема компенсационного стабилизатора приведена на 10.9. Регулируемый элемент, сопротивление которого может изменяться в определенных пределах, включается последовательно с нагрузкой. Измерительный элемент реагирует на отклонение выходного напряжения от номинального значения. Усилитель усиливает сигнал, поступающий с измерительного элемента и воздействующий на регулируемый элемент.

Простейшая схема такого стабилизатора приведена на VIII. 14, б. Напряжение эмиттер — база t/э.в.ср невелико и поэтому напряжение UBbn почти не отличается от эталонного:

VIII. 15, б показывает изменение внешней характеристики стабилизатора под действием резистора R" ( VIII. 14, г). Аналогичная схема для лампового стабилизатора приведена на VIП. 13, а. Напряжение на резисторе R" приложено плюсом к базе ТУ и его рост под влиянием роста /„ уменьшает ток /Ку и падение

В настоящее время для повышения коэффициента стабилизации в компенсационных стабилизаторах вместо транзистора VT2 используют интегральный операционный усилитель (см. § 13.3), коэффициент усиления которого может составлять несколько ?ысяч. Схема такого компенсационного стабилизатора приведена на 14Л5, г.

Схема параметрического стабилизатора приведена на 5.10, а. Входное напряжение стабилизатора должно

Для нахождения Л'цт и А'аых построим схему замещения стабилизатора 5.10, с для приращений. Нелинейный элемент работает на участке стабилизации, где его сопротивление переменному току гст = А^ст/Д/сг является параметром прибора. Схема замещения стабилизатора приведена на 5.10,6. Из схемы замещения получаем

a—f~~\—ри торый управляется цепью отрицательной об-R Q!/ Ратиои связи. Обобщенная структурная схема и г)Л бы* компенсационного стабилизатора приведена на 0______Х_0 5.15. Регулируемый элемент, сопротивление

Принципиальная схема одного из вариантов импульсного стабилизатора приведена на 7.34. Здесь стабилизируемое напря-

схеме. На базу транзистора VT8 подается опорное напряжение, а на базу VT9 часть выходного напряжения. Управление регулирующими составными транзисторами VT6, VT7 осуществляется транзистором VT9 усилителя цепи обратной связи, коллекторная цепь которого с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения и повышения коэффициента стабилизации питается через токоста-билизирующую ячейку, состоящую из транзисторов VT4, VT5, 'диода VD4 и резистора R6. Схема включения стабилизатора приведена на 20.6, б. Выходное напряжение устанавливается внешним делителем на резисторах R1 и R2. Ток делител'я должен быть небольшим (порядка 1,5 мА). Для устранения самовозбуждения стабилизатора при работе в условиях повышенной температуры используется конденсатор С/, емкость которого выбирается в пределах от 100 до 1000 пФ. Емкость выходного конденсатора С2 можно изменять в пределах 0,1...200 мкФ.

По конструкции стабилизаторы напряжения с параллельным контуром могут быть весьма различными. Одна из возможных схем такого стабилизатора приведена на 20.11.