Усовершенствование параметрического стабилизатора напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Параметрические стабилизаторы напряжения на стабилитронах широко применяются радиолюбителями, особенно начинающими, при разработке и постройке различных электронных устройств, хотя на смену им постепенно приходят интегральные стабилизаторы напряжения. Схема параметрического стабилизатора напряжения показана на рис. 1. В его состав входят балластный резистор Rб и стабилитрон VD1, параллельно которому подключается нагрузка Rн.

Токи нагрузки и стабилитрона протекают через резистор Rб и его номинал должен быть таким, чтобы обеспечить как ток нагрузки, так и ток стабилитрона в пределах рабочего участка. Причем это условие должно выполняться при всех значениях питающего напряжения. По этой причине КПД и коэффициент стабилизации такого стабилизатора обычно невелики. На рис. 2 графически показаны зависимости напряжения на нагрузке от напряжения питания (входного) при указанных на схеме деталях и изменении напряжения питания от 6 до 9 В. Кривая 1 снята для сопротивления Rб = 100 Ом, а кривая 2 - для Rб = 300 Ом. В первом случае ток, потребляемый стабилизатором, изменяется от 6 до 30 мА, но при напряжении питания менее 7 В напряжение на нагрузке начинает резко уменьшаться. Во втором случае ток изменяется от 5 до 11 мА, а эффект стабилизации выражен очень слабо.

Улучшить параметры стабилизатора можно, если взамен резистора установить прибор, обладающий свойством стабилизатора тока, например, соответствующим образом включенный полевой транзистор (рис. 3).

На рис. 2 кривая 3 показывает зависимость напряжения на нагрузке от входного напряжения при использовании полевого транзистора с начальным током стока 10 мА. В этом случае потребляемый ток изменяется также от 6 до 10 мА, но стабильность напряжения на нагрузке заметно выше. Однако при напряжении питания менее 7 В напряжение на нагрузке также заметно снижается. Обусловлено это тем, что при напряжении сток-исток менее 1... 1,5 В стабилизирующие свойства полевого транзистора резко ухудшаются. Кроме того, подобрать полевой транзистор с требуемыми параметрами не очень просто.

Если заменить полевой транзистор на биполярный (рис. 4), то можно улучшить параметры стабилизатора и упростить установку требуемого тока подбором резистора R1.

Зависимость напряжения на нагрузке для сопротивления резистора R1 = 75 кОм показана на рис. 2 (кривая 4). При этом потребляемый ток, как и в случае с полевым транзистором, изменяется от 6 до 10 мА, но при напряжении питания менее 7 В напряжение на нагрузке изменяется меньше. Уменьшение сопротивления резистора R1 примерно в 1,5 раза (до 51 кОм) приведет к тому, что потребляемый ток будет изменяться в пределах от 9 до 16 мА, но зато стабильность напряжения на нагрузке будет заметно выше (кривая 5).

Таким образом, преимуществами стабилизатора, выполненного по схеме, показанной на рис. 4, является, во-первых, то, что стабилизатор начинает работать при разнице между напряжением питания и напряжением стабилизации стабилитрона от 0,2...0,3 В, а во-вторых, то, что подбором резистора R1 можно установить требуемый ток через стабилитрон. Кроме того, установив конденсатор емкостью 100.. .200 мкФ между базой и эмиттером транзистора, можно значительно уменьшить пульсации напряжения на нагрузке. Это весьма важно в сетевых источниках питания. К недостаткам стабилизатора можно отнести заметное влияние температуры окружающей среды и напряжения питания на ток коллектора.

Если базовый ток транзистора сделать стабильным с помощью стабилизатора тока на полевом транзисторе (рис. 5), то стабильность напряжения на нагрузке будет еще выше. Требуемый ток коллектора устанавливают подстроечным резистором R2. Однако устройство в этом случае заметно усложняется, хотя и будет более экономичным, поскольку потребляемый ток мало меняется при изменении напряжения питания.

Описанные доработки параметрического стабилизатора напряжения можно внести в уже изготовленное устройство, заменив (в соответствии с рис. 4) балластный резистор транзистором и установив резистор R1 методом навесного монтажа. Для стабилизатора с маломощным стабилитроном можно применить транзисторы серий КТ208, КТ209, КТ361 с любыми буквенными индексами или аналогичные, с малым напряжением насыщения коллектор- эмиттер. Постоянные резисторы рекомендуется использовать МЛХ С2-33, подстроечный - СП3. Налаживание сводится к установке резистором R1 требуемого тока через стабилитрон.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Получена релятивистская струя с сильным магнитным полем 07.06.2019 Команда ученых Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) впервые создала особую форму струи плазмы, которая может углубить понимание гораздо более крупных струй, или джетов, вырывающихся из квазаров, центров молодых галактик и черных дыр. "В настоящее время мы создаем стабильные, сверхзвуковые и сильно намагниченные плазменные струи в лаборатории, которые могут позволить нам изучать астрофизические объекты, расположенные на расстоянии в несколько световых лет", - сказал астрофизик Эдисон Лиан (Edison Liang) из Университета Райса. Команда создала джет с помощью OMEGA Laser Facility в Лаборатории лазерной энергетики (LLE) Университета Рочестера. Исследователи направили 20 отдельных лазерных лучей OMEGA в кольцевую область на пластмассовой мишени. Каждый лазер создавал крошечный слой плазмы; по мере того как вспышки расширялись, они давили на внутреннюю область кольца, что в результате выдавило плазменную струю, достигающую более четырех миллиметров в длину, и создало магнитное поле, которое имело силу более 100 Тесла. Диагностические инструменты, разработанные командами из LLE и Массачусетского технологического института (MIT), измеряли плотность, температуру, длину струи, магнитное поле вокруг нее, а также определяли, насколько хорошо она сохраняла свою форму, когда росла в пространстве. Измерения помогают ученым сравнить лабораторные джеты со струями в космическом пространстве. Они также позволяют наблюдать, как плазма ведет себя в различных условиях. "Это новаторское исследование, потому что ни одна другая команда не запустила сверхзвуковую струю с узкими лучами, которая несет такое сильное магнитное поле, распространяющееся на значительные расстояния, - отметила Лян Гао (Lan Gao), руководитель исследования. - Это первый случай, когда ученые продемонстрировали, что магнитное поле не просто охватывает струю, но также распространяется параллельно ее оси".

Другие интересные новости:

▪ Умная автомобильная система для забывчивых родителей

▪ Вокруг света за 46 дней

▪ Люди с синестезией лучше различают запахи

▪ Электростимуляция мозга и творческие способности

▪ Микросхема-коммутатор 10GbE Centec GoldenGate

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Да будет стыдно тому, кто об этом дурно думает. Крылатое выражение

▪ статья Чем объяснить сверхчувственное восприятие? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Color. Справочник

▪ статья Многодиапазонный симметричный диполь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы памяти и их аналоги. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026