Параметрический стабилизатор напряжения

В параметрическом стабилизаторе напряжения стабилизация осуществляется за счет нелинейной зависимости такого параметра элемента как напряжение от тока. В качестве нелинейного элемента обычно используются стабилитроны, но могут использоваться p-n переходы выпрямительных диодов и транзисторов.

Принципиальная схема параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне приведена на рис. 4.2, а, схема замещения приведена на рис. 4.2,б.

а) б)

Рис. 4. 2. Принципиальная схема а) и схема замещения б) параметрического стабилизатора постоянного напряжения

Рабочий участок вольтамперной характеристики стабилитрона приведен на рис. 4. 3. Рабочий участок лежит в диапазоне от минимального тока стабилизации I_cmmin, который определяется окончанием линейного участка ВАХ, до допустимого тока стабилизации I_cmдоп, который определяется допустимой рассеиваемой мощностью стабилитрона . Схема замещения стабилитрона для рабочего участка состоит из последовательно включенных источника Э.Д.С. Е_ст и дифференциального сопротивления r_ст, соответственно

. (4.6)

Если ток стабилитрона не выходит за пределы рабочего участка, то напряжение стабилитрона U_ст и, соответственно, напряжение на нагрузке U_н остаются примерно постоянными. Входной ток стабилизатора связан с током нагрузки и током стабилитрона следующим уравнением

. (4.7)

«Содержание»

Учитывая, что , все изменения в схеме приводят к изменению тока стабилитрона. Увеличение входного напряжения U ₁ при неизменном токе нагрузки I_н приводит к увеличению тока I ₁ и, соответственно, тока стабилитрона I_cm. При неизменном напряжении U ₁ ток I ₁ остается неизменным и увеличение тока нагрузки I_н приводит к уменьшению тока стабилитрона I_cm.

Рис. 4. 3. Рабочий участок вольтамперной характеристики стабилитрона