Стабилизатор напряжения
Стабилизатором напряжения называют преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на входе напряжение, находящееся в заданных больших колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки. По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока. Как правило, тип питания такой же, как и выходное напряжение, хотя возможны и исключения. Рассмотрим стабилизатор постоянного тока – линейный стабилизатор (рис. 6.19). Он представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin - Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, т. е. должен быть установлен на радиатор нужной площади. Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей. Рис. 6.19. Микросхема линейного стабилизатора КР1170ЕН8
В зависимости от расположения элемента с изменяемым сопротивлением линейные стабилизаторы делятся на два типа: · Последовательный: регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой. · Параллельный: регулирующий элемент включен параллельно нагрузке. В зависимости от способа стабилизации: · Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, имеющий большую крутизну. · Компенсационный: имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента. На рис. 6. 20 представлены модели: а) параллельного параметрического стабилизатора на стабилитроне; б) последовательного компенсационного стабилизатора на ОУ.
Рис. 6. 20. а) Модель параллельного параметрического стабилизатора на стабилитроне
Рис. 6. 20. б) Модель последовательного компенсационного стабилизатора на ОУ Стабилизатор можно построить и с помощью интегральной схемы (показан на рисунке), например, LM7812CT – линейного регулятора напряжения. Модель изображена на рис. 6. 21.
Рис. 6.21. Модель стабилизатора на интегральной микросхеме
|