1. Класифікація і призначення
2. Параметри стабілізаторів
3. Параметричні стабілізатори постійної та змінної напруги
I. Класифікація і призначення
Для нормальної роботи пристроїв зв’язку необхідно, щоб напруга живлення або стуму були постійними. Напруга ж на виході випрямляча або ж АБ змінюється в часі в широких межах під дією дестабілізуючих факторів:
- температура навколишнього середовища;
- зміна напруги в мережі;
- зміна опору навантаження;
- зниження напруги АБ в процесі розрядки.
Допустимою нормою коливань напруги в мережі є від 15 до 5% номінального значення.
Стабілізатором напруги, або струму називається пристрій, який автоматично підтримує незмінним напругу або струм на навантаженні з заданою точністю при зміні дестабілізуючих факторів.
Класифікація стабілізаторів:
1. По роду стабілізуючої величини:
А) стабілізатори постійної напруги (струму);
Б) стабілізатори змінної напруги (струму).
2. По способу стабілізації:
А) параметричні;
Б) компенсаційні;
В) імпульсні.
II. Параметри стабілізації
1. Коефіцієнт стабілізації (якісний показник) - показує в скільки разів відносна зміна вихідної напруги або струму менша відносної зміни вхідної напруги або струму
Kст.u = ΔUвх. / ΔUвих.
Kст.u = ΔIвх. / ΔIвих.
2. Температурний коефіцієнт по напрузі (ТКН) – показує зміну вихідної напруги при зміні температури навколишнього середовища.
3. ККД (енергетичний показник) – показує відношення активної потужності на навантаження, до активної потужності яка споживається стабілізатором з мережі.
η = Рвих/Рвх
III. Параметричні стабілізатори постійної та змінної напруги
Параметричним стабілізатором – називається пристрій, в якому стабілізація напруги або струму здійснюється за рахунок використання властивостей нелінійних елементів.
В параметричних стабілізаторах змінної напруги в якості нелінійних елементів застосовують дросель з насиченим осердям (який має нелінійну ВАХ).
Схема параметричного стабілізатора на дроселі
Принцип дії:
При збільшенні напруги на вході стабілізатора збільшується напруга в балансному дроселі L1 і на навантаженні; струм через дросель різко зростає, але при цьому спад напруги на дроселі L1 зростає, а на дроселі L2 і на навантаженні незначно збільшується.
При зменшенні вхідної напруги процес стабілізації відбувається аналогічно.
Переваги:
- низький ККД 40-60%;
- малий коефіцієнт потужності cos φ = 0.6;
- малий коефіцієнт стабілізації (менше 10);
- спотворення форми кривої на навантаженні;
- великі габарити і маса.
В параметричних стабілізаторах постійної напруги в якості нелінійних елементів застосовують напівпровідникові прилади:
А) стабілітрони – діоди, які нормально працюють в режимі електричного пробою (рис. 2а)
Б) стабістор – прилад, напруга на якому в прямому напрямку змінюється незначно при значних змінах струму.
Схема параметричного стабілізатора на стабілітроні
Принцип дії:
При збільшенні напруги на вході напруга на виході намагається збільшуватись, але незначне збільшення напруги на стабілітроні викликає різке збільшення струму через нього; при цьому збільшується спад напруги на балансному резисторі, а напруги на навантаженні змінюється незначно.
Переваги:
- простота схеми;
- малі габарити і маса.
Недоліки:
- невелика допустима потужність в навантаженні (0,5 – 3 Вт);
- невисокий коефіцієнт стабілізації (до 30);
- залежність параметрів від температури;
- низький ККД (до 30%).
Для отримання більшого коефіцієнту стабілізації використовують багато каскадне включення стабілітронів, але при цьому різко зменшується
ККД стабілізатора.
