23,Последовательные компенсационные стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения СН представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования напря­жения, в которой U_вых поддерживается равным или пропорцио­нальным стабильному опорному напряжению, создаваемому специальным источником опорного напряжения (ИОН). Стабилизаторы такого типа, называе­мые компенсационными, содержат РЭ (БТ или ПТ), включаемый последовательно или параллельно нагрузке. Характерными элементами компенсационного стабилизатора является ИОН, элемент сравнения и усиления (ЭСУ) и регулирующий элемент (РЭ). Напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным напряжением. В зависимости от их соотношения ЭСУ вырабатывает сигнал для РЭ, изменяющий режим его работы таким образом, что­бы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным. Чаще всего РЭ включают последовательно с нагрузкой. В этом случае стабилизатор называют последовательным. Простейшим последовательным стабилизатором (рис. 17.4) напряжения яв­ляется эмиттерный повторитель, база транзистора которого подключена к источнику опорного напряжения. В схеме опорное напряжение получается с помощью параметрического стабилизатора на стабилитроне VD и резисторе R.

За счет отрицательной обратной связи по напряжению выходное напряжение стабилизатора устанавливается равным величине U_опорн = U_опорн - U_БЭ.

Если увеличим Uвх. В первый момент U_вых также будет увеличиваться, управляющее напряжение транзистора U_БЭ = U_опорн – U_вых уменьш., транзистор подзапирается, сопротивление коллектор-эмиттер его увеличивается., а U_вых уменьшается, компенсируя изменение вх. сигнала.

(-) низкий КПД; критичность к короткому замыканию.

(24)30.Импульсные стабилизаторы напряжения.

+ – КПД выше, чем у линейных, малые тепловые потери. Наряду с обыч­ным режимом понижения входного напряжения, импульсные ИСН могут рабо­тать в режиме его повышения и инвертирования. Регулирующий транзистор VT переключается с определенной частотой устройством управления (УУ) из состояния насыщения в состояние отсечки. В узле накопления энергии, содержащим катушку индуктивности L и конденсатор С, импульсы преобразуются в постоянное напряжение, величина которого зависит скважности и частоты управляющих импульсов. Управляющие импульсы переменной скважности формируются в УУ специальной схемой ШИМ. Для понижающего стабилизатора, когда VT находится в состоянии насы­щения, диод VD закрыт, через катушку L течет линейно возрастающий ток, и в но время происходит накопление энергии и заряд конденсатора С. Когда VT переходит в состояние отсечки, ток через катушку начинает уменьшаться, полярность напряжения на ней изменяется за счет самоиндукции, открывается диод, и катушка становится источником питания нагрузки. Затем процесс повторяется.

Постоянная составляющая напряжения на выходе зависит от соотношения времени запертого и открытого состояний транзистора VT.

Если Uвх увеличилось, то и Uвых в первый момент увелич . В этом случае УУ уменьшает длительность импульса, при котором транзистор VT открыт. В этом случае постоянная составляющая Uвых уменьшается, т.е. происходит его стабилизация.

(25)31.Обратноходовые импульсные стабилизаторы напряжения.

R1 и R2 – аттенюатор, С - фильтр, Uопор – источник опорного напряжения, DA – ОУ и схема сравнения, сравнивает Uопор и Uвых .

Обрат. Ход. ИС в качестве узла накопления энергии используется импульсный трансформатор.

+ – галь­ваническая развязка между источником входного напряжения и нагрузкой, и возможность получения нескольких выходных напряжений. Малый вес.

- – Генерирование импульсных и ЭМ помех

Обмотки трансформатора фазированы таким образом, что когда транзистор VТ находится в состоянии насыщения и через первичную коллекторную обмотку течет линейно нараст. ток, полярность напряжения на диоде обратная, и ток через вторичную обмотку не идет.

Когда VT переходит в состояние отсечки, полярность напряжения на вторичной обмотке изменяется, открывается диод, и через нагрузку начинает течь ток, который поддерживается зарядом конденсатора С.

Импульсный трансформатор может иметь не­сколько вторичных обмоток с соответствующим образом включенными диодами, и таким образом становится возможным получение двух и более Uвых.