реферат
Cтабілізатори напруги: параметричні та компенсаційні.
Стабілізатори напруги — це електронні пристрої, призначені для
підтримання сталого значення напруги з необхідною точністю в заданому
діапазоні зміни напруги джерела або опору навантаження (дестабілізуючі
чинники). За принципом роботи стабілізатори напруги поділяються на
параметричні та компенсаційні. Параметричний метод стабілізації
базується на зміні параметрів нелінійного елемента стабілізатора,
залежно від зміни дестабілізуючого чинника, а стабілізатор називають
параметричним.
В компенсаційному методі стабілізації у вимірювальному елементі
порівнюється величина, що стабілізується, з еталонною і виробляється
сигнал розузгодження. Цей сигнал перетворюється, підсилюється і
подається па регулювальний елемент.
ПАРАМЕТРИЧНІ СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ
Параметричний стабілізатор напруги на базі стабілітрона показано на рис.
1.
Особливості роботи такого стабілізатора напруги базуються на тому, що
напруга стабілітрона на зворотній ділянці його вольт-амперної
характеристики Uc.доп змінюється незначно в широкому діапазоні зміни
зворотного струму стабілітрона. Тобто коливання напруги на вході
стабілізатора зумовлюють значну зміну струму стабілітрона при незначних
змінах напруги на ньому.
Рис. 1. Схема параметричного стабілізатора напруги
Стабілізатори характеризуються коефіцієнтом стабілізації
30.
Рівняння електричної рівноваги для такого стабілізатора має вигляд: U =
UH + RБІ , де RБ — баластний опір, необхідний для зменшення впливу
дестабілізуючих чинників на напругу навантаження.
Опір баластного резистора RБ вибирають таким, щоб при номінальному
значенні напруги джерела U, напруга і струм стабілітрона теж дорівнювали
номінальним значенням Uст.н , Іст.н, Величину Іст.н визначають за
паспортними даними та виразом
Іст.н = (Іст.мін+Іст.Макс)/2.
Тоді, з рівняння електричної рівноваги, визначаємо баластний опір за
виразом
Ud; І = Іст.н + Ін.
до осі координат, що визначається значенням динамічного опору
стабілітрона Rд. Далі будуємо навантажувальну характеристику при
номінальній напрузі джерела. Для цього визначаємо координати двох точок,
через які проходитиме пряма. А саме, точка з координатою Uст.н, Іст.н та
точка на осі ординат, яка визначається за виразом І = U/RБ. Через ці
точки проводимо навантажувальну пряму.
Рис. 2. Графічна інтерпретація роботи параметричного стабілізатора
напруги
Роботу стабілізатора перевіряють за умови його здатності забезпечувати
задане значення Uн при коливаннях вхідної напруги U. Для прикладу, якщо
вхідна напруга змінюється в межах ±10%, то на виході стабілізатора
коливання напруги Uн становить ±0,1% (рис. 35). Побудова
навантажувальних прямих при зміні напруги мережі в межах ±10%
здійснюється шляхом паралельного зсуну навантажувальної характеристики
при номінальній напрузі мережі відповідно вліво і вправо на 0,1 U. За
допомогою цієї побудови можна з’ясувати, чи при таких коливаннях напруги
мережі забезпечуються умови стабілізації, тобто, чи точки перетину
зсунених навантажувальних характеристик з ВАХ стабілітрона не виходять
за межі значень струмів стабілітрона Іст.мін і Іст.Макс.
КОМПЕНСАЦІЙНІ СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ
Робота компенсаційних (транзисторних) стабілізаторів напруги базується
на порівнянні вихідної напруги стабілізатора з еталонною. Якщо вони не
рівні між собою, то різниця цих напруг підсилюється й подається на
регулювальний елемент, який відновлює вихідну напругу до стабілізованої
величини. Такі стабілізатори дозволяють розширити діапазон
стабілізованих напруг та забезпечити вищу якість стабілізації (Кст.u >
50) порівняно з параметричними стабілізаторами.
За способом вмикання регулювального елемента відносно навантаження,
компенсаційні стабілізатори поділяють на послідовного та паралельного
типів.
На рис. 3 зображено компенсаційний стабілізатор послідовного типу.
Рис. 3. Схема компенсаційного стабілізатора напруги
Транзистор VT1 виконує функцію регулювального елемента, а транзистор VT2
— функцію підсилювального елемента. Еталонна напруга задається з
допомогою стабілітрона VD. Вона порівнюється з напругою на резисторі R2,
яка пропорційна вихідній напрузі стабілізатора, тому що цей резистор є
плечем дільника напруги R1, R2. Різниця цих напруг підсилюється
транзистором VT2 і виділяється на резисторі Ry. Напруга на цьому
резисторі є вхідною напругою регулювального елемента VT1 і, тому,
зумовлює зміну напруги емітер-колектоp VT1, завдяки чому забезпечується
стабілізація вихідної напруги.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
