Интегральные стабилизаторы напряжения (ИСН). Классификация, основные термины и определения

Отечественная промышленность выпускает большое разнообразие микросхем для источников вторичного электропитания. Например:

ЕВ- выпрямители;

ЕК- стабилизаторы напряжения;

ЕМ- импульсные преобразователи;

ЕН- стабилизаторы напряжения непрерывные;

ЕП- прочие;

ЕС- схемы источников вторичного электропитания;

ЕТ- стабилизаторы тока;

ЕУ- для управления импульсными стабилизаторами напряжения;

В курсе «Микроэлектроника и микросхемотехника» мы ограничимся изучением наиболее распространенных микросхем- стабилизаторов напряжения непрерывных -ЕН.

Интегральные стабилизаторы напряжения являются одной из разновидностей функциональных узлов средств вторичного электропитания РЭА, которые подключаются к источникам первичного электропитания, преобразуют их переменное или постоянное напряжение в ряд выходных напряжений различных номиналов как постоянного, так и переменного тока с характеристиками, обеспечивающими нормальную работу РЭА в заданных режимах.

Напряжение источников входной электроэнергии переменного или постоянного тока, от которых питаются источники вторичного электропитания, в силу различных причин имеют широкие пределы изменения номинала ± 20 - 30 %. Кроме того в процессе работы изменяется ток, потребляемый аппаратурой. Поэтому большинство ИВЭ содержат в своем составе стабилизаторы напряжения и тока как простейшие параметрические, так и более сложные - компенсационные.

Источники вторичного электричества классифицируются по многим признакам:

-по виду входной электроэнергии;

-по входной мощности;

-по виду выходной электроэнергии т. д.;

Для нас наиболее важна классификация по способу стабилизации напряжения и по методу стабилизации напряжения. По способу стабилизации напряжения: ИВЭ с непрерывным регулированием и стабилизаторы с импульсным регулированием. По методу стабилизации напряжения:

параметрические и компенсационные стабилизаторы источников вторичного электропитания.

В параметрическом стабилизаторе отсутствует цепь обратной связи и стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт нелинейных элементов (НЭ), входящих в его состав (Рис. 27). Параметрический стабилизатор, обладающий минимальным числом элементов, используется при малых токах нагрузки (единицы миллиампер) и невысоких требованиях к КПД. В компенсационном стабилизаторе стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт воздействия изменения выходного напряжения (тока) на его регулирующее устройство (РЭ) через цепь ОС.

Компенсационные стабилизаторы могут выполняться с последовательным (Рис. 28) или с параллельным включением РЭ (Рис. 29) относительно нагрузки.

Рис. 27 Структурная схема параметрического стабилизатора напряжения

Рис. 28 Структурная схема непрерывного последовательного стабилизатора.

Рис. 29 Структурная схема непрерывного параллельного стабилизатора.

Обозначения на рис. 1-3: РЭ - регулирующий элемент; НЭ - нелинейный элемент; УПТ - усилитель постоянного тока; ИЭ - измерительный элемент, в который входит сравнивающий делитель и источник опорного напряжения.

Компенсационные стабилизаторы параллельного типа по КПД уступают последовательным стабилизаторам и применяются в основном при малых изменениях тока нагрузки. Достоинством этих стабилизаторов является неизменный входной ток, т.е. отсутствует реакция первичного источника и входного фильтра на импульсное изменение тока нагрузки стабилизатора. Кроме того, параллельные стабилизаторы не боятся короткого замыкания в нагрузке.