Основные параметры стабилизаторов напряжения

Стабилизатором напряжения (СН) называется устройство, способное поддерживать напряжение в нагрузке неизменным (с определенной степенью точности) при воздействии различных дестабилизирующих факторов. Такими факторами, как правило, являются изменения напряжения источника питания (входного напряжения U₁) и изменение тока нагрузки DI_Н. Основными параметрами СН считаются:

- напряжение выходное (стабилизированное напряжение ) – U₂;

- диапазон рабочих токов нагрузки – (I_{Н min} – I_{Н max});

- диапазон входных (нестабильных) напряжений – (U_{1 max} – U_{1 min});

- коэффициент нестабильности по напряжению (% / B), измеряемый как отношение относительного изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению входного напряжения (при U₁ = const):

K_НU = (DU ₂ / U ₂ )×100% / DU ₁;

- коэффициент нестабильности по току (%), измеряемый как отношение относительной нестабильности выходного напряжения к вызвавшему его относительному изменению выходного тока:

K_НI = (DU ₂ / U ₂) ×100% / (DI _Н / I _Н);

- ток собственного потребления (I_ПОТ);

- коэффициент полезного действия (КПД).

Характерной особенностью всех СН является их малое выходное сопротивление (в идеале – схема стремится к источнику ЭДС)

r_ВЫХ = DU₂ / DI_Н | _{U1 = CONST}.

Для стабилизации напряжения могут использоваться непосредственно

стабилитроны. В этом случае используется участок вольт-амперной характеристики с малым дифференциальным сопротивлением (область пробоя или участок прямой ветви). Такие СН называются параметрическими и, как правило, они работают при малых токах нагрузки. В большинстве же случаев СН строятся на основе усилителей постоянного тока, охваченных глубокой отрицательной обратной связью по напряжению. В них параметрический диод используется как источник опорного (образцового) напряжения.

В зависимости от того, как регулирующий элемент СН включен по отношению к нагрузке, все стабилизаторы делятся на СН параллельного и СН последовательного типов. У первых нагрузка подключена параллельно регулирующему элементу, а у вторых – последовательно с ним. Это и определяет их эксплуатационные особенности: СН параллельного типа не боятся короткого замыкания в нагрузке, но имеют меньший КПД. СН последовательного типа имеют высокий КПД, но боятся короткого замыкания в нагрузке, если не принять специальных мер.