Принцип работы

Напряжение на базе VT2 равно разности между частью выходного напряжения, снимаемого с резисторов R3 и R4, и опорным напряжением. Ток базы регулирующего транзистора VT1 протекает через переход коллектор - эмиттер VT2 и зависит от разности указанных выше напряжений.

При увеличении выходного напряжения под действием дестабилизирующих факторов транзистор VT2 открывается в большей степени, его коллекторный ток возрастает, что приводит к возрастанию тока коллектора VT1 и увеличению падения напряжения на резисторе R1. Последнее компенсирует увеличение выходного напряжения. При уменьшении выходного напряжения, напротив, транзисторы VT1 и VT2 в большей степени закрываются, что приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе R1 и компенсации уменьшения выходного напряжения.

3.8 Интегральные стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения могут выпускаться в виде интегральных микросхем. Микросхемы стабилизаторов напряжения являются функционально законченными устройствами и могут иметь только три внешних вывода: вход, выход и земля. ИМС стабилизаторов выпускаются на фиксированные напряжения 5 – 24 В и токи нагрузки до 1 А. Интегральные стабилизаторы имеют встроенные схемы ограничения выходного тока, а также специальную защиту от тепловых перегрузок.

В источниках электропитания находят применение два вида интегральных стабилизаторов: гибридные интегральные стабилизаторы и полупроводниковые микросхемы стабилизаторов, которые принято называть просто интегральные стабилизаторы напряжения.

Гибридные интегральные стабилизаторы выполняются на бескорпусных интегральных микросхемах и полупроводниковых приборах, которые размещаются на диэлектрической подложке, на которой методом тонкопленочной или толстопленочной технологии наносятся резисторы, соединительные проводники. На диэлектрической подложке размещаются также входящие в стабилизатор дискретные компоненты - бескорпусные конденсаторы, переменные резисторы и др. Гибридные интегральные схемы выполняются в виде законченных устройств на фиксированные уровни выходных напряжений, например, 5, 6, 9, 12, 15В. Используя мощные бескорпусные транзисторы и маломощне схемы управления, выполненные по гибридно-пленочной технологии, выполняются стабилизаторы на большие токи, например до 5А.

Электрические схемы гибридных стабилизаторов напряжения не отличаются от схем стабилизаторов на дискретных полупроводниковых приборах, а методы гибридно-пленочной технологии и идентичность процессов позволяют получать стабилизаторы с лучшими параметрами, чем полупроводниковые интегральные стабилизаторы на одном кристалле. Однако надежность гибридных стабилизаторов значительно ниже, а стоимость значительно выше, чем полупроводниковых интегральных стабилизаторов. Поэтому гибридные интегральные стабилизаторы находят ограниченное применение, в основном, в устройствах, которые изготавливаются малыми сериями или где требуются большие токи нагрузки.

Микросхемы полупроводниковых интегральных стабилизаторов напряжения имеют малую массу и габариты, высокую надежность, низкую цену, что обеспечивает им широкое применение. Промышленность выпускает два вида стабилизаторов: с регулируемым выходным сопротивлением и с фиксированным выходным напряжением.

Типовая схема включения интегрального стабилизатора с фиксированным выходным напряжением приведена ниже.

Типовая схема включения стабилизатора с фиксированным выходным напряжением

Разработка стабилизаторов на дискретных элементах целесообразна только тогда, когда основные параметры интегральных микросхем стабилизаторов не удовлетворяет требованиям проекта.