Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра систем телекоммуникаций
РЕФЕРАТ
На тему:
«Стабилизаторы напряжения»
МИНСК, 2008
СТ характеризуются следующими параметрами (рис. 1, а): максимальное (оно же номинальное) выходное напряжение U2 mах , диапазон его регулирования и допустимая относительная нестабильность ; максимальный (он же номинальный) ток IН нагрузки и диапазон его изменений DIН (обычно принимают IН min = 0 и DIН = IН max , иначе СТ может выйти из строя при холостом ходе или в моменты включения при индуктивном характере нагрузки); выходное сопротивление ; коэффициент стабилизации коэффициент полезного действия (U1 ном , I1 ном – номинальные входные напряжение и ток). Временной (температурный) дрейф характеризуют абсолютным либо относительным изменением выходного напряжения за определенное время (в определенном диапазоне температур).
а
б
Рис. 1. Функциональные схемы
cтабилизатров напряжения:
а – общая; б – параллельного типа
СТ бывают параллельного и последовательного типов. Параллельный СТ (рис.1, б) содержит регулирующий 1 и опорный 3 элементы, сравнивающий и усилительный элемент 2. В нем при пренебрежении током через внутреннее сопротивление Ri элемента 1 выполняется условие , откуда [4]
,(1)
где DIУ , DIР , DIН , DU1 , DU2 – приращения (изменения) соответственно токов сравнивающего, регулирующего элементов и нагрузки, входного и выходного напряжений.
В реальных СТ IУ << IР. С учетом этого при DU1 = DU2 = 0 (неизменное входное и идеальная стабилизация выходного напряжений) следует DIР = – DIН , т.е. токи нагрузки и регулирующего элементов изменяются противоположно. Если же IН = const, то – изменение тока прямо пропорционально приращению напряжения U1. Из этого вытекает, что минимальный ток IР min регулирующего элемента соответствует максимальному току IН max нагрузки и минимальному входному напряжению U1 min . Тогда при
.
Очевидно, IР ном >> IР min, если сопротивление R0 СТ мало. Максимальный ток IР max , по которому подбирают элемент 1, соответствует режиму холостого хода и напряжению U1 max :
где I1 min = IР min + IН max – минимальный входной ток параллельного СТ.
Полагая DU1 = 0, подставляя и , приходим к выражению для выходного сопротивления СТ
, (2)
где – так называемое характеристическое сопротивление, равное выходному сопротивлению активной части СТ (при );
RУ – суммарное входное сопротивление элемента 2 с учетом элемента 3;
Ki – суммарный коэффициент усиления тока элементов 2 и 1.
Часто . Тогда .
Подставляя , и , можно получить
. (3)
В большинстве случаев , поэтому , т.е. для увеличения коэффициента стабилизации надо уменьшать характеристическое сопротивление. Это же необходимо для снижения выходного сопротивления. Требуемое достигают повышением коэффициента Ki усиления.
На практике часто применяют простейший параллельный СТ напряжения, называемый параметрическим (рис. 2, а). Стабилитрон VD совмещает функции опорного и регулирующего элементов. ............
