Теоретичні відомості. Компенсаційні стабілізатори напруги

Компенсаційні стабілізатори напруги. Робота компенса-ційних стабілізаторів напруги базується на порівнянні вихідної напруги стабілізатора з еталонною. На рис.9.1. зображена схема компенсаційного стабілізаторапостійної напруги на дискретних напівпровідникових приладах.

Рис.9.1. Схема електрична принципіальна компенсаційного стабілізаторапостійної напруги

У цьому стабілізаторі в блок порівняння БП входять параметричний стабілізатор, що складається зі стабілітрона VD та резистора R_б, і резистивний подільник R_1, R_2, R₃. Підсилювачем постійного струму є підсилювач на малопотужному транзисторі VT₂ і резисторі R_к. В якості регулюючого елемента використовується потужний транзистор VT₁. У розглянутому компенсаційному стабілізаторі відбувається безперервне порівняння напруги на навантажувальному резисторі U_н (або частині його) з опорною напругою U_oп, яка створюється за допомогою параметричного стабілізатора.

При збільшенні вхідної напруги стабілізатора або змен-шенні навантажувального струму І_н напруга U_н підвищується, відхиляючись від номінального значення. Частина вихідної напруги U_н, яка становить:

U_н = К_д..U_н, (9.1)

де К_д – коефіцієнт ділення резистивного подільника), яка є сигналом зворотного зв’язку, порівнюється з опорною напругою U_oп, що знімається з параметричного стабілізатора.

Оскільки опорна напруга залишається постійною, то напруга між базою і емітером транзистора VT₂ через збільшення напруги U_н зменшується. Отже, колекторний струм транзистора VT₂ знижується. Це призводить до зменшення напруги між базою і колектором транзистора VT₁, що призводить до збільшення його опору. Внаслідок цього спадання напруги на транзисторі VT₁ зростає, завдяки чому напруга U_н одержує значення, близьке до номінального з певним ступенем точності. За допомогою змінного резистора R₂ здійснюється регулювання напруги U_{н .}

Коефіцієнт стабілізації визначається за формулою:

(9.2)

де Δ U_вх. – змінення напруги живлення на вході стабілізатора; Δ U_вих. – змінення напруги живлення на виході стабілізатора; U_вх. (Е) – напруга живлення на вході стабілізатора; U_вих. (U_ст) – напруга на виході стабілізатора.