35. Параметрические стабилизаторы напряжения. Основные параметры, принцип действия

Параметрический стабилизатор напряжения - это устройство, в котором стабилизация выходного напряжения достигается за счет сильной нелинейности вольт-амперной характеристики электронных компонентов, использованных для построения стабилизатора.

В параметрических стабилизаторах обратная связь отсутствует. Стабилизация осуществляется за счет использования свойств нелинейного элемента. Их применяют в случаях, когда требуется получить высокостабильное напряжение и при этом допустимо, что в сопротивлении нагрузки может быть рассеяна малая электрическая мощность. В большинстве случаев параметрические стабилизаторы используются при создании источника опорного напряжения ИОН, входящих в состав непрерывных и импульсных стабилизаторов напряжения. В качестве нелинейного элемента, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения, обычно применяют полупроводниковые стабилитроны. В зависимости от значения температурного коэффициента напряжений их подразделяют на прецизионные и общего назначения. Кроме того, различают импульсные и двуханодные стабилитроны. Они предназначены для стабилизации напряжения однополярных импульсов (импульсные) или двухполярных импульсов или напряжений (двуханодные).

При необходимости стабилизировать малые напряжения от долей вольта до двух вольт применяют стабисторы. Однако из-за большого температурного коэффициента напряжения стабисторы используются сравнительно редко и чаще применяются для температурной компенсации параметров полупроводниковых приборов. Схема простейшего однокаскадного параметрического стабилизатора напряжения приведена на рисунке.

36. Компенсационные стабилизаторы. Принцип действия, основные параметры.

Компенсационные  стабилизаторы  напря­жения обладают более высоким коэффициентом стабилизации и меньшим выходным сопротивлением по сравнению с параметрически­ми. Их принцип работы основан на том, что изменение напряжения на нагрузке (под действием изменения U_вх или I_н) передается на специ­ально вводимый в схему регулирующий элемент (РЭ), препятствую­щий изменению напряжения  U_н .

Регулирующий элемент (транзистор) может быть включен либо параллельно нагрузке, либо последовательно с ней. В зависимости  

 

Рис. 3.32

от этого различают два типа компенсационных стабилизаторов напряжения: параллельные (рис. 3.32, а) и последовательные (рис. 3.32, б).

Воздействие на регулирующий элемент в обоих типах стабилиза­торов осуществляется управляющей схемой, в которую входят усили­тель постоянного тока У и источник опорного напряжения ИОН. С помощью ИОН производят сравнение напряжения на нагрузке с опорным напряжением. Функция усилителя сводится к усилению раз­ности сравниваемых напряжений и подаче усиленного сигнала непо­средственно на регулирующий элемент.

В схеме рис. 3.32, а стабилизация напряжения на нагрузке достигается, как и в параметрическом стабилизаторе, изменением напря­жения на балластном резисторе R_б путем изменения тока регулирую­щего элемента. Если принять входное напряжение стабилизатора неизменным, то постоянству напряжения на нагрузке будет соответ­ствовать постоянство напряжения на балластном резисторе. Изме­нение тока нагрузки от нуля до I_нmax будет сопровождаться соответ­ствующим изменением тока регулирующего элемента от I_нmax до нуля.

В схеме рис. 3.32, б регулирующий элемент включен последова­тельно с нагрузкой. Стабилизация напряжения нагрузки осуществля­ется путем изменения напряжения на регулирующем элементе. Ток регулирующего элемента здесь равен току нагрузки.

Компенсационные стабилизаторы работают по принципу магнитных усилителей. Изменение напряжения в сети и его регулировка происходят за счет подмагничивания стержней трансформаторов. Само подмагничивание происходит при помощи специального регулятора состоящего из тиристоров. У таких стабилизаторов напряжения наблюдаются очень высокие перегрузочные способности, однако, более ограниченные возможности по регулировке напряжения. К достоинствам компенсационных стабилизаторов можно отнести то, что это единственные стабилизирующие напряжение устройства, которые работают при температурах от -45 до +45 градусов. При этом обладают возможностью сдерживать двукратную перегрузку. Можно также отметить, что для данных стабилизаторов характерно непрерывное регулирование выходного напряжения. К недостаткам же надо отнести высокий шум и маленький рабочий диапазон. Также такие стабилизаторы имеют очень большой вес.