Компенсационные интегральные стабилизаторы
Стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении выпускаются в виде микросхем серии К 142 ЕН1...6, 8, 9. В электрических схемах последних предусмотрена защита от короткого замыкания на выходе, а также возможность подключения дополнительного регулирующего транзистора (транзисторов) для увеличения нагрузочной способности стабилизатора.
Базовые схемы включения интегральных КСН серии К142 представлены на рисунках 4.9-4.12.
Рисунок 4.9 - Схема включения интегрального стабилизатора К142 ЕН1
Рисунок 4.10 - Интегральный стабилизатор К142 ЕН1 с мощным выходом
Р
исунок
4.11 - Схема включения интегрального
стабилизатора К142 ЕН3,4
Рисунок 4.12 - Схема включения интегрального стабилизатора К142 ЕН5,8,9
Стабилизаторы напряжения на базе оу
На рисунке 4.13 показана схема простейшего КСН с однокаскадным усилителем мощности. Стабилитрон VD1 совместно с балластным резистором R1 образуют ППС–источник опорного напряжения U0. Операционный усилитель DA1 работает в режиме повторителя напряжения. Выходной ток ОУ усиливается транзистором VT1, включенным по схеме эмиттерного повторителя. Для исключения влияния температуры на параметры транзистора VT1 переход эмиттер–база включен в цепь отрицательной обратной связи ОУ. В эмиттерную цепь транзистора включен резистор R2, являющийся эквивалентом нагрузки стабилизатора в режиме ХХ и определяющий входное сопротивление повторителя напряжения. В принципе резистор R2 в данной схеме может отсутствовать (стремиться к бесконечности). В этом случае источник напряжения U0 работает в режиме, близком к холостому ходу, поскольку внутреннее входное сопротивление ОУ по каждому из дифференциальных входов составляет 109...1015 Ом – сопротивление утечки интегральной микросхемы. Переход эмиттер–база транзистора VT1является элементом отрицательной обратной связи ОУ, поэтому коэффициент передачи ОУ по напряжению равен единице, а выходное напряжение Uвых равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD1 (Uст=U0).Недостатком данной схемы является сравнительно низкий коэффициент стабилизации ППС и невозможность плавной регулировки выходного напряжения КСН.
Указанных недостатков лишена схема КСН с мощным выходом по току и малыми пульсациями напряжения Uвых (см. рисунок 4.14). В данной схеме ППС на элементах R4, VD1,VD2 питается с выхода стабилизатора, за счет чего существенно повышен коэффициент стабилизации КСН. Кроме того, резистивный делитель напряжения R1...R3 с переменным коэффициентом передачи обеспечивает плавную регулировку выходного напряжения с помощью переменного резистора R2. Конденсатор С1 дополнительно подавляет остаточные пульсации напряжения Uвых. Особенностью данной схемы является прямое включение стабилитронов VD1, VD2 по отношению к входному напряжению Енест. За счет этого обеспечивается широкий диапазон регулирования напряжения на нагрузке КСН. В качестве выходного усилителя мощности используется составной транзистор на элементах VT1, VT2 (двухкаскадная схема Дарлингтона). Высокое значение коэффициента усиления тока базы β составного транзистора обеспечивает большую нагрузочную способность КСН; малый уровень пульсаций на нагрузке обеспечивается за счет интегрирующей емкости С2: при токе нагрузки Iн ,равном 5 А и напряжении Uн=Uвых=5В уровень пульсаций не превышает 1мВ.
Схему КСН (см. рисунок 4.13) целесообразно применять при сравнительно небольших токах нагрузки (Iн меньше 0,1 А), а схему (см. рисунок 4.14)–при токе Iн , большем 0,1 А.
Рисунок 4.13 - КСН на базе ОУ с однокаскадным усилителем мощности
Рисунок 4.14 - КСН на базе ОУ с мощным выходом и малыми пульсациями