2017-11-30
872
У параметричних стабілізаторах використовуються елементи з нелінійною залежністю між струмом і напругою (з нелінійною вольт-амперною характеристикою). Такими елементами можуть служити електронні лампи, транзистори, іонні стабілітрони, дроселі і інші. Принцип дії параметричних стабілізаторів грунтований на зміні опору (чи інших параметрів) нелінійних елементів, що входять в їх схему, при зміні прикладеної до них напруги або струму, що проходить через них. В результаті перерозподілу струмів і напруги між окремими елементами схеми досягається стабілізація вихідної напруги або струму.
У параметричних стабілізаторах можуть використовуватися також кремнієві стабілітрони, варисторы, терморезистори і деякі інші прилади.
Одним з простих напівпровідникових стабілізаторів є параметричний стабілізатор напруги, дивись рисунок 3.9. Кремнієвий діод (стабілітрон) VD1 включений у зворотному напрямі, є стабілізуючим елементом. При малій зворотній напрузі через стабілітрон протікає струм, мало залежний від напруги, як і в звичайних діодах. Збільшення цієї напруги викликає електричний пробій запорного шару стабілітрона. У цьому стані зміна струму в широких межах майже не викликає зміни напруги на стабілітроні. Якщо потужність, що виділяється на стабілітроні, не перевищує допустиму, то стан пробою може існувати нескінченно довго (десятки тисяч годин) і повторюватися при включенні і виключенні діода. Ця напруга пробою і є напругою стабілізації UCT.
|
|
|
а) схема параметричного стабілізатора;
б) вольт-амперна характеристика стабілітрона
Рисунок 3.9 - Параметричний стабілізатор
Точка А на вольт-амперної характеристиці стабілітрона, рисунок 3.9,б відповідає пробою стабілітрона, який відбувається при напрузі 
. У режимі пробою (стабілізації) стабілітрон працює до напруги 
при максимальному струмі 
(точка В), що відповідає максимальній потужності розсіяння 
. При подальшому збільшенні струму потужність, що виділяється на стабілітроні, перевищить допустиму і може статися тепловий пробій (руйнування p-n- переходу).
Пряма гілка вольт-амперної характеристики стабілітрона теж досить крута, і може бути використана для стабілізації малої напруги від 0,5 до 0,8 В при включенні стабілітрона в прямому напрямі.
До достоїнств параметричних стабілізаторів відносяться простота схеми, низька вартість, невеликі маса і габаритні розміри.
Недоліки:
- досить значний вихідний опір;
- неможливість набуття точного певного значення вихідної напруги, а також плавного його регулювання: невисокий коефіцієнт стабілізації напруги близько 20-60;
- ККД 30%;
- малопотужні;
- струми навантаження обмежуються максимально допустимими струмами стабілітронів;
- не допускається паралельне включення стабілітронів, оскільки із-за відмінності опорів струми через них розподілятимуться неоднаково.
