Стабилизаторы напряжения

Параметрический стабилизатор напряжения.

 

Параметрические стабилизаторы напряжения изготавливаются, как правило, с применением транзисторов, стабисторов истабилитронов.

Данное устройство характеризуется невысоким КПД, вследствие чего используются в качестве модулей слаботочных схем, в которых имеются нагрузки не выше пары десятков миллиампер. Чаще всего они распространены в компенсационных стабилизирующих устройствах в роли опорных источников напряжения.

Параметрические стабилизаторы напряжения подразделяются на мостовые, однокаскадные и многокаскадные.

Принцип работы параметрических стабилизаторов напряжения

Представляем схему простого устройства данного типа, в основе которого находится стабилитрон:

 

 

· I_ст - электроток через стабилитрон

· I_н - электроток нагрузки

· U_вых=U_ст - стабилизированное напряжение на выходе

· U_вх - нестабилизированное напряжение на входе

· R₀ - балластный (гасящий, ограничивающий) резистор

Основным свойством стабилитрона, на базе которого функционирует параметрический стабилизатор напряжения, является то, что U на нем в рабочем диапазоне вольт-амперной характеристики (от I_{ст min} до I_{ст max}) остается практически прежним. При этом изменения происходят от U_{ст min} до U_{ст max}, однако при этом принято подразумевать, что U_{ст min} = U_{ст max} = U_ст).

Составленная схема параметрического стабилизатора напряжения дает понять, что коррекция тока нагрузки либо входного U не происходит (он сохраняет те же значения, что и на стабилитроне). Но при этом происходят изменения тока, проходящего через стабилитрон, а при изменении напряжения на входе выполняется корректировка тока, двигающегося по балластному резистору. В результате в балластном резисторе происходит гашение излишков напряжения на входе. Значение этого падения зависят от проходящего через него тока, который, в свою очередь, взаимосвязан с электротоком через стабилитрон. В силу этого любая коррекция электротока через стабилитрон напрямую отражается на величине падения U, отмечаемой в балластном резисторе.

Для описания принципа данной схемы используется уравнение:

U_вх=U_ст+IR₀,

 

где с учетом I=I_ст+I_н, получается, что

 

U_вх=U_ст+(I_н+I_ст)R₀