Параметрические стабилизаторы с балластным резистором
ППС с балластным резистором характеризуются низким КПД, невозможностью плавной регулировки выходного напряжения и сравнительно большим выходным сопротивлением. Поэтому эти стабилизаторы целесообразно использовать при малых токах нагрузки. Электрические схемы параметрических полупроводниковых стабилизаторов ППС показаны на рисунке 4.5, а, б.
Схема однокаскадного ППС (рисунок 4.5, а) имеет низкий коэффициент стабилизации, причем его величина уменьшается при увеличении тока нагрузки. Для повышения коэффициента стабилизации используют двухкаскадные ППС (рисунок 4.5, б).
а)
б)
Рисунок 4.5 - Электрические схемы ППС с балластным резистором
Компенсационные стабилизаторы напряжения
Принцип действия КСН поясняет структурная схема (см. рисунок 4.6).
Рисунок 4.6 - Структурная схема КСН
Последовательно
с нагрузкой Rн включен регулирующий
элемент (РЭ), сопротивление которого
постоянному току может изменяться под
действием управляющего напряжения Uy.
Выходное напряжение Uвых
(или часть его) поступает на измерительный
элемент (ИЭ) в котором сравнивается с
опорным (эталонным) напряжением U0.
Кроме функции сравнения, ИЭ выделяет
пульсации выпрямленного напряжения,
поступающего на РЭ, и сглаживает их до
требуемого уровня. Сигнал рассогласования
,
усиленный усилителем постоянного тока
(УПТ), поступает на РЭ в качестве
управляющего напряжения Uy.
При увеличении напряжения на входе КСН
(или при уменьшении тока нагрузки)
возрастает напряжение Uвых,
а напряжение Uy
изменяется
так, что увеличивается внутреннее
сопротивление РЭ. В результате напряжение
Uвых
остается постоянным в заданных пределах
(интервале стабилизации).
Регулирующие элементы КСН реализуются на транзисторах, выполняющих, с одной стороны, роль переменного динамического сопротивления, и усилителя мощности (тока), с другой. Измерительным элементом обычно служит входная цепь дифференциального усилителя, который, в свою очередь. выполняет функцию УПТ. В качестве источника опорного напряжения U0 используют стандартные схемы ППС.
Различают компенсационные стабилизаторы на транзисторах, на операционных усилителях с внешним регулирующим элементом (усилителем мощности) на составном транзисторе и на основе интегральной микросхемы (ИМС) серии К142.
Регулирующие элементы ксн
На рисунке 4.7 представлены базовые электрические схемы регулирующих элементов на основе составного транзистора.
Рисунок 4.7 - Двухкаскадная а) и трехкаскадная б) схемы Дарлингтона
Усилители постоянного тока ксн
В современных стабилизаторах в качестве УПТ используются интегральные операционные усилители (ОУ), обычно включенные по схеме неинвертирующего усилителя, либо повторителя напряжения. Для повышения, отдаваемого в нагрузку тока (нагрузочной способности), а также для увеличения температурной стабильности КСН в целом, на выходе УПТ включают усилитель мощности (регулирующий элемент), охваченный отрицательной обратной связью через резистор RОС (рисунок 4.8).
Рисунок 4.8 - УПТ с мощным выходом на базе ОУ