Теория: стабилизаторы напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

При изменениях напряжения сети и тока нагрузки выходное напряжение выпрямителя также изменяется, причем иногда значительно. В ряде случаев (например, при питании оконечного каскада УМЗЧ) это вполне допустимо, а вот, скажем, для радиоприемников, генераторов и других радиоэлектронных устройств напряжение должно быть стабильным при изменении тока нагрузки. Здесь без стабилизатора не обойтись. Одновременно этот прибор выполняет и другую функцию - снижает до минимума пульсации питающего напряжения.

Основа простейшего стабилизатора (рис. 68,а) - цепочка из резистора R1 и стабилитрона VD1. Стабилитрон - это специальный диод, включенный в обратной полярности и работающий в режиме лавинного обратимого пробоя. Если повышать обратное напряжение на стабилитроне, то сначала ток будет небольшим, а по достижении напряжения стабилизации (об этом указывается в справочных данных) резко возрастет. Чтобы ограничить возрастание тока через стабилитрон, его включают через резистор R1 (это так называемый балластный резистор). Рассчитывают ток через стабилитрон по формуле I = (Uвх - UCT)/R. Таким образом, входное напряжение должно быть всегда больше выходного, стабилизированного.

При питании маломощных устройств часто обходятся таким простейшим стабилизатором, снимая выходное напряжение со стабилитрона. При расчете по данной формуле ток I должен включать в себя как ток стабилитрона (обычно 5...20 мА), так и ток нагрузки (такого же порядка).

При большем токе нагрузки используют дополнительный транзистор VT1, включенный как эмиттерный повторитель (рис. 68,б). Он "повторяет" на нагрузке стабилизированное напряжение базы. Выходное напряжение Ucт примерно на 0,7 В (падение напряжения на переходе база-эмиттер) меньше паспортного напряжения стабилизации стабилитрона. При больших токах нагрузки используют составной транзистор.

Схема более совершенного стабилизатора приведена на рис. 69.

Стабилитрон VD1 выбирают на напряжение, примерно равное половине выходного стабилизированного Uст. Такое же напряжение подают и на базу маломощного управляющего транзистора VT2 с делителя напряжения R2 - R4. Если по каким-либо причинам выходное напряжение понизится, это изменение полностью передастся через стабилитрон на эмиттер транзистора VT2, в то время как на его базе изменение напряжения будет меньше. В результате транзистор приоткроется и его увеличившийся коллекторный ток откроет мощный регулирующий транзистор VT1, компенсируя падение выходного напряжения. При повышении выходного напряжения оба транзистора закрываются. Регулирование происходит, таким образом, благодаря сильной отрицательной обратной связи.

Поскольку управляющий сигнал вырабатывается из уже стабилизированного выходного напряжения, параметры стабилизатора при простой схеме получаются довольно высокими. Дополнительное достоинство стабилизатора в том, что он не боится коротких замыканий на выходе - при КЗ пропадает и управляющее напряжение, в результате чего оба транзистора закрываются. Ток срабатывания защиты зависит в основном от тока стабилитрона, который подбирают резистором R1.

Конструкций стабилизаторов напряжения много, но все они обладают существенным недостатком - входное напряжение должно быть выше выходного стабилизированного, при одном и том же токе, в итоге часть мощности выпрямителя превращается в тепло и рассеивается на теплоотводе регулирующего транзистора. Этот недостаток устранен в импульсных стабилизаторах, имеющих высокий КПД.

Автор: В.Поляков

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Самый маленький в мире Full HD-дисплей 19.07.2018 Компания Sony анонсировала самый миниатюрный в мире рефлективный дисплей с разрешением Full HD и соответствующий сигнальный процессор. Представленная платформа, если так можно сказать, предназначена для выпуска портативных проекторов. Массовое производство дисплеев SXRD241A (SXRD, Silicon X-Tal (crystal) Reflective Display) и БИС CXD3554GG начнется в августе. Цена комплекта в виде образцов составит примерно $106. Дисплей Sony SXRD241A имеет диагональ 0,37 дюймов. Чтобы удержать разрешение в заданных пределах (Full HD) потребовалось примерно на 30 % уменьшить размеры пикселей. В предыдущих рефлективных дисплеях для микропроекторов размеры пикселей составляли 6 мкм. Новейшая разработка состоит из пикселей размерами 4,25 мкм. Также в новой модели рефлективного экрана компания реализовала технологию экранирования падающего света, который всегда приникал вглубь датчика и своим влиянием на управляющие транзисторы вносил искажения в изображение. Отдельно несколько слов о возможностях сигнального процессора CXD3554GG из нового комплекта. Управляющая электроника процессора позволяет автоматически подстраивать изображение под рельеф экрана. Портативными проекторами на основе новых комплектов Sony можно будет пользоваться как дома, так и в любом другом месте, и не заботиться о рельефе поверхности на которое падает изображение. Оно будет максимально скорректировано для передачи на экран правильных пропорций вне зависимости от кривизны экрана. Также процессор позволяет создать непрерывное для глаза изображение из стоящих рядом нескольких проекторов, автоматически создавая панорамный обзор. В перспективе компания рассчитывает выпустить миниатюрные рефлективные дисплеи и сигнальные процессоры с поддержкой разрешения 4K.

Другие интересные новости:

▪ Перспективы альтермагнетизма для сверхбыстрой электроники

▪ Нейроны движения разделили по ролям

▪ Парус с подогревом

▪ Цифровой Поляроид

▪ Перемещение предметов лучами света

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Энтони Эшли Купер Шефтсбери. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое лишайники? Подробный ответ

▪ статья Ремонт и испытание баллонов кислородной станции. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Коаксиальная INVERTED L на 160 м. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Контурные катушки импортных радиоприемников. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025