Компенсационные стабилизаторы (КС) - устройства, в к-х стабил-ция осуществляется за счет воздействия изменения выходного напряжения на регулирующий орган через цепь обратной связи (ОС). Представляют собой замкнутые системы авт. регулиров-ия.
Качество работы стабилизатора оценивается коэффициентом стабилизации, равным отношению относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора:
Качество стабилизации оценивается также относит. нестабильностью вых. напряжения
Существуют два основных метода стабилизации: параметрич. и компенсационный.
Параметрический метод основан на использовании нелинейных элементов, за счёт которых происходит перераспределение токов и напряжений между отдельными элементами схемы, что ведёт к стабилизации.
Компенсационный стабилизатор отличается наличием ООС, через которую сигнал рассогласования усиливается и воздействует на регулируемый элемент, изменяя его сопротивление, что ведёт к стабилизации. Компенсационные стабилизаторы, в которых регулируемый транзистор постоянно (непрерывно) находится в открытом состоянии, называются линейными или с непрерывным регулированием. В импульсном стабилизаторе регулируемый транзистор работает в ключевом режиме.
Компенсационные стабилизаторы напряжения
Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) работает по иному принципу, нежели ПСН. Принцип действия КСН основан на измен. сопротивл-я регулирующ. элемента в зависимости от управл-го сигнала.
КСН бывают последовательного и параллельного типа.
ß КСН последовательного типа
РЭ - это регулирующий элемент, в качестве которого чаще всего используется транзистор (БТ или ПТ),
СУ - схема управления - управляет работой РЭ. Иногда вместо СУ изображают усилитель постоянного тока (УПТ). Его задача - усилить сигнал рассогласования и подать его на РЭ. Д - делитель напряжения, ИОН - источник опорного напряжения. В качестве ИОН применяют схему параметрического стабилизатора. Источник опорного напряжения и делитель объединяют в так называемый измерительный элемент (ИЭ). Из-за включения РЭ последовательно с нагрузкой схема так и называется - последовательная.
ИОН задает опорное напр-е, поступающее на вход СУ. С делителя часть вых. напр-я (соизмеримого с напряжением ИОН) также подается на вход схемы управления (СУ). В результате сравнения выходного напряжения (или его части) с опорным СУ управляет РЭ, сопротивление которого меняется в ту или иную сторону. В результате на нагрузке напряжение остается постоянным. Кроме того, измерительный элемент выделяет пульсации выпрямленного напряжения.
<-- КСН параллельного типа
Принцип действия такого стабилизатора основан на изменении проводимости РЭ в соответствии с управл. сигналом, вызывающее изменение падения напр-я. Эта схема хорошо работает при небольшом импульсном изменении тока нагрузки. Её основное достоинство - при импульсном изменении тока нагрузки не происходит изменения тока, потребляемого от сети.
ß Принципиальная схема КСН.
Функции РЭ выполняет транзистор VT1. ИОН образован R1 и стабилитроном VD1 (как видим, это параметрический стабилизатор). Делитель, соответственно, состоит из R2-R4. На VT2 собран (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера тр-ра VT2. На базу тр-ра поступает напр-е с делителя. Если изменяется вых. напр-е, а соответственно, и напряжение на базе VT2, который сравнивая это напр-е с напр-ем на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, что сопротивл-е его перехода изменяется, и напр-е на нагрузке остается const. С помощью R3 можно регулировать вых. напр-е.
В качестве РЭ при малом токе нагр. (0,1-0,2 А) исп. одиночные тр-ры. При больших токах нагр. ставят составные и так называемые тройные составные транзисторы.
Такая схема обладает защитой от КЗ. При КЗ обесточивается стабилитрон VD1 и тр-ры VT1, VT2 закрываются.
Практическая схема вышеописанного стабилизатора:
