Стабилизаторы напряжения

Для работы электронных аппаратов надо поддерживать выходное напряжение на заданном уровне стабилизации. Диапазон изменения напряжения для импульсных (цифровых) устройств находится в пределах 5 ÷ 10 % от номинального значения с учётом пульсации.

Пример: для электронного микроскопа 0,005 %, для усилителей постоянного тока и приборах высокого класса точности нестабильность напряжения не более 0,001 %.

Различают следующую стабильность

1. Низкая стабильность изменения питающего напряжения, всё что больше 5 %

2. Средняя стабильность, 1 ÷ 5 %

3. Высокая стабильность, 0,1 ÷ 1 %

4. Прецизионная, всё что меньше 0,1 %

К факторам дестабилизирующим напряжение , относятся не только колебания сети переменного тока, но и температура окружающей среды, а также сопротивление нагрузки.

Стабилизатором напряжения (тока) называется устройство автоматически поддерживающее с требуемой точностью напряжение (ток) на потребителе (R_н) при изменении дестабилизирующих факторов в определённых пределах.

Существует три основных метода стабилизации напряжения и тока.

1. Параметрический

2. Компенсационный

3. Комбинированный

1. Параметрический метод – дестабилизирующий фактор непосредственно действует на параметр нелинейного или управляемого элемента. Что в значительной мере ослабляет действие дестабилизирующей величины.

2. Компенсационный метод предусматривает сравнение стабилизируемой величины с какой либо эталонной. Результатом сравнения является разносные напряжения или токи, которые оказывают влияние на уменьшение дестабилизирующей величины. Основным параметром стабилизации является коэффициент стабилизации (К_ст), который всегда должен быть многобольше единицы.

К_ст – это отношение относительного изменения дестабилизирующего фактора к вызванному им относительному изменению стабилизируемой величины.

При этом принимается, что остальные дестабилизирующие факторы не действуют.

Существует два коэффициента стабилизации.

Интегральный коэффициент и дифференциальный коэффициент.

Интегральный коэффициент определяет стабилизацию в заданном диапазоне дестабилизирующего фактора. Дифференциальный коэффициент определяет стабилизацию в одной точке диапазона.

при

- коэффициент передачи напряжения со входа на выход

Значительно большее практическое значение имеет интегральный коэффициент стабилизации.

Выходное сопротивление – это отношение напряжения на выходе стабилизатора к вызвавшему его приращение тока нагрузки.

при

Рассматривая амплитуды переменных составляющих на входе и выходе как приращение напряжений, получим что интегральный коэффициент стабилизации есть в тоже время и коэффициент сглаживания эквивалентного фильтра.

К_инт≈ К_ф

Лекция 25