Компенсационные стабилизаторы.

В отличии от праметрических компенсационные стабилизаторы напряжения (КСН) обеспечивают необходимую стабильность напряжения на нагрузке при помощи цепи отрицательной обратной связи, воздействующей на регулирующий элемент (РЭ), см. рис. 2, рис. 3. В состав КСН любого типа входят следующие основные функциональные узлы: регулирующий элемент, устройство сравнения (УС), усилитель постоянного тока (УПТ). На рис. 13 изображена одна из простейших схем КСН последовательного типа.

На схеме рис. 13 функции регулирующего усилителя выполняет составной транзистор на VT₂ и VT₁ , функцию УПТ и устройства сравнения каскад R₁ , VT₃ , R₃ , VD и делитель на RP, R₄ , R₅ , RP - резистор, регулирующий выходное на-

4.1 Параметрические стабилизаторы. 21

На рис. 10 R_СТ, определяется выражением

Из рис. 10 следует где R₁ и r_g - стабильные величины.

Положим, что U_н = U_n(U_п , R_н), тогда для параметрического стабилизатора можно найти К_СТ1 и K_CT₂ , см. формулы 11-15:

В большинстве случаев R_н>> r_g и R₁>> r_g , тогда выражения 19-20 примут вид:

В литературе при характеристике параметрических стабилизаторов на стабилитронах пользуются коэффициентом

22 4 НЕПРЕРЫВНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

т.е. коэффициентом обратным К_СТ1 , влияние нестабильности R_Н не рассматривают.

Из выражения 21 следует, что если R₁ →∞ со , то К_ст1 → 0. Значит при проектировании стабилизатора необходимо увеличить R₁ у но тогда будет уменьшаться КПД стабилизатора

Разработчик должен принять некоторое компромисное решение. Формула 21 показывает, что стабилитроны лучше всего запитывать от стабилизатора тока, т.к. его выходное сопротивление, в идеале, стремится к ∞ ,т.е. R₁ →∞

При проектировании ПСН на стабилитронах необходимо выполнить условие, см. рис. 9а

Где I_C_Т._MAX - максимальный ток стабилизации. Если I > I_C_Т._MAX то при случайном отключении нагрузки стабилитрон может выйти из строя.

На рис. На изображен однокаскадный ПСН с двумя тер-мокомпенсирующими диодами VD₂ и VD₃ :

Выходное сопртивление ПСН, см. рис. 9, определяется выражением где r₀ - выходное сопротивление источника питания.

На рис. 11b изображена двухкаскадная схема ПСН, диоды VD₄ и VD₅ термокомпенсирующие

На рис. 12 изображена схема ПСН с токостабилизирующим двухполюсником, который состоит из R₁ , R₂ , VD₁ , VT

4.1 Параметрические стабилизаторы. • 23

*

f

Рис. 12: ПСН на стабилетроне VD₂ , питаемый от стабилизатора тока.