Телемаханик.руТелемаханик - сайт о телевизорах и телевидении
Телемеханик - Системы связи и телемеханики
Системы телеизмерения Системы телеизмерения предназначены для передачи на расстояние значений различных электрических...
Принципы стабилизации напряжения
В источниках электропитания аппаратуры автоматики, телемеханики и связи применяют в основном два метода стабилизации постоянного напряжения: параметрический и компенсационный.
Функционально параметрический метод стабилизации напряжения
отображается структурной схемой (см. рисунок а). Здесь регулирующий орган РО осуществляет преобразование нестабильного первичного напряжения Е в стабильное напряжение Vн на нагрузке.
Принципы стабилизации напряжения
Уровень выходного напряжения Uн стабилизатора определяется сигналом опорного напряжения Uоп, который может иметь импульсный или аналоговый вид.
Компенсационный метод стабилизации иллюстрируется структурной схемой (см. рисунок б).
Здесь регулирующий орган PO управляется выходным сигналом сравнивающего органа СО, на входы которого поступают два сигнала:
выходное напряжение U стабилизатора и опорное напряжение Uоп, имеющие аналоговый вид. Как видно, данная структура представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования (CAP).
Это определяет большую стабильность напряжения на нагрузке Uн.

По принципу преобразования энергии постоянного напряжения можно выделить два метода: линейный и импульсный.

Линейный метод преобразования характеризуется функционированием регулирующего органа в линейном режиме работы, когда падение напряжения на РО линейно зависит и определяется дестабизирующими воздействиями и управляющим сигналом Uоп.
При импульсном методе регулирующий орган работает в двух режимах: отсечки (запертом) и полностью открытом. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.
В параметрических линейных стабилизаторах напряжения параметры нелинейного функционального элемента определяют стабильность выходного напряжения при изменении первичного напряжения и тока нагрузки. В роли нелинейного элемента могут выступать стабисторы, стабилитроны и прочие относительно сложные транзисторные схемы.
Параметры существующих стабилитроном как-правило таковы, что напряжение стабилизации в зависимости от типа стабилитрона, находится в пределах от единиц до нескольких сотен вольт.
Минимальный ток стабилизации для маломощных стабилитронов - десятки и сотни микроампер, а для мощных - десятки миллиампер. Предельный ток стабилизации мощных стабилитронов равен единицам ампер.

Главный минус параметрических стабилизаторов с использованием стабилитронов - довольно низкая стабильность выходного напряжения, в первую очередь из-за существенных величин сопротивлений.
Еще один фактор нестабильности выходного напряжения - зависимость напряжения от температуры окружающей среды или корпуса стабилитрона.
Наиболее важная особенность стабилитронов, ограничивающая их массовое применение в устройствах питания электроаппаратуры на интегральных микросхемах - дискретность величин напряжений стабилизации и их технологический разброс.

Лучшими параметрами обладают компенсационные линейные стабилизаторы постоянного напряжения.
Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения с регулирующими транзисторами, которые работают в линейном режиме, имеют широкое применение в современных источниках питания.
Линейный способ стабилизации дает высокое качество напряжения на нагрузке, в связи с этим, в ряде случаев, например, для питания аналоговой электроаппаратуры, которая предназначается для усиления маломощных сигналов, альтернативы линейным стабилизаторам почти нет.