Параметрические и компенсационные стабилизаторы. Защита стабилизатора напряжения от перегрузок.

Существует два вида стабилизаторов напряжения: параметрические и компенсационные. В первом типе стабилизаторов используется постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока (например, стабилитрон). Во втором типе стабилизаторов задачу стабилизации напряжения решают по компенсационному принципу, основанному на автоматическом регулировании напряжения, подводимого к нагрузке.

Полупроводниковый стабилитрон — полупроводниковый диод, напряжение на котором сохраняется с определенной точностью при протекании через него тока в заданном диапазоне, предназначенный для стабилизации постоянного напряжения. Принцип действия стабилитрона основан на использовании участка электрического пробоя на обратной ветви ВАХ p-n-перехода.

Основными параметрами стабилитрона являются: напряжение стабилизации Uст — падение напряжения на стабилитроне при протекании заданного тока стабилизации; минимальный Iст мин и максимальный Iст макс токи стабилитрона; температурный коэффициент напряжения стабилизации,

дифференциальное сопротивление стабилитрона, определяемое на участке пробоя,

Устройство, предназначенное для стабилизации постоянного напряжения, в котором используется стабилитрон, называется параметрическим стабилизатором напряжения, поскольку его характеристики полностью определяются параметрами стабилитрона.

Высокое качество стабилизации напряжения можно получить при использовании компенсационных стабилизаторов, представляющих собой

автоматические регуляторы, в которых фактически выходное напряжение

сравнивается с эталонным (опорным) напряжением. Возникающий при этом сигнал рассогласования усиливается и воздействует на регулирующий элемент стабилизатора таким образом, что выходное напряжение стремилось бы достичь эталонного уровня. В качестве источника опорного напряжения обычно используют параметрический стабилизатор, работающий с малыми токами нагрузки, реже – гальванические батареи.

Роль регулирующего элемента в этой схеме играет транзистор VT1. С ростом величины входного напряжения Uвх выходное напряжение возрастает, создавая сигнал рассогласования Uбэ на входе усилителя постоянного тока, выполненного на транзисторе VT2. Ток коллектора транзистора VT2 возрастает, а потенциал его коллектора становится более положительным относительно земли. Напряжение база-эмиттер транзистора VT1 уменьшается, что приводит к возрастанию внутреннего сопротивления этого транзистора и падению напряжения на нем. Выходное напряжение при этом уменьшается, стремясь к прежнему значению. Для получения опорного напряжения Uоп используется параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из резистора Rб и стабилитрона VD1.