Стабилизаторы

СТАБИЛИЗАТОРЫ

Стабилизатор тока

СтабилизаторыДля стабилизации тока, т. е. для поддержания величины тока в нагрузке неизменной, применяют бареттеры.

Бареттер представляет собой стальную или вольфрамовую проволоку-нить, помещенную в баллон, который заполнен водородом при давлении 50 ÷ 200 мм рт. ст.

Условия охлаждения и нагревания нити бареттера подобраны так, что изменение напряжения на ее зажимах вызывает почти пропорциональное ему изменение сопротивления нити. Таким образом, в известных границах изменение напряжения вызывает очень незначительное изменение тока.

Включая бареттер последовательно с нагрузкой (рис. 13-57), получим незначительное изменение тока в цепи при значительном изменении напряжения источника питания. Если сопротивление нагрузки постоянно, то при изменении напряжения сети будет почти стабильным не только ток, но и напряжение на нагрузке.

Рис. 13-57. Схема включения бареттера.

В качестве стабилизирующего элемента можно применить двухэлектродную лампу, работающую в режиме насыщения.

Стабилизатор напряжения

Для получения неизменных постоянных напряжений применяют стабилитроны, представляющие собой приборы тлеющего разряда.

Двухэлектродный стабилитрон имеет стеклянный баллон, в котором находится цилиндрический катод

и проволочный анод, расположенный внутри катода. Давление газа в баллоне составляет несколько десятков миллиметров ртутного столба.

Вольт-амперная характеристика газоразрядного стабилитрона

Рис. 13-58. Вольт-амперная характеристика газоразрядного стабилитрона.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона (рис. 13-58) имеет участок аб, который показывает, что падение напряжения остается независимым от тока. Напряжение в пределах, соответствующих рабочему участку аб характеристики, называется напряжением стабилизации Uст.

Стабилитрон включается параллельно нагрузке rн, напряжение на которой равно напряжению стабилизации Uст. Последовательно с разветвленным участком включают балластное сопротивление rб(рис. 13-59). На нем будет напряжение, равное разности между входным напряжением UBX и стабилизированным напряжением, так как

UвхIвхrб + Uст

где входной ток Iвх = Iст Iн

Схема стабилизатора с газоразрядным стабилитроном

Рис. 13-59. Схема стабилизатора с газоразрядным стабилитроном.

Увеличение входного напряжения вызывает увеличение тока в стабилитроне, а напряжение на нем останется почти неизменным вследствие увеличения падения напряжения на балластном сопротивлении.

Увеличение тока нагрузки вызовет уменьшение тока в стабилитроне, а напряжение на разветвлении останется почти неизменным. Для работы стабилизатора необходимо иметь входное напряжение большим, чем напряжение стабилизации и ток стабилитрона, лежащим в границах, определяемых рабочим участком вольт-амперной характеристикой стабилитрона. Для получения больших стабилизированных напряжений применяется последовательное соединение стабилитронов. Стабилитроны изготовляются на напряжения от 70 в и выше на токи от 5 до 40 ма.

Вольт-амперная характеристика кремниевого стабилитрона

Помимо рассмотренных стабилизаторов с газоразрядными стабилитронами, применяются электронные и полупроводниковые стабилизаторы.

Кремниевые стабилитроны применяются для стабилизации напряжения. Они представляют собой разновидность кремниевых диодов.

В кремниевых стабилитронах рабочим участком вольт-амперной характеристики (рис. 13-60) является та часть

Рис. 13-60. Вольт-амперная характеристика кремниевого стабилитрона.

ее, которая соответствует обратному току, обратному напряжению и расположена примерно параллельно оси тока (на рис. 13-60 проведена сплошной линией).

Схема стабилизатора с кремниевым стабилитроном

Рис. 13-61. Схема стабилизатора с кремниевым стабилитроном.

На рис. 13-61 дана схема стабилизатора напряжения с кремниевым стабилитроном, аналогичная схеме с газоразрядным стабилитроном.

Стабилитрон включается в непроводящем направлении. Нагрузка включается параллельно стабилитрону, а последовательно с разветвлением включается балластное сопротивление.

Кремниевые стабилитроны изготовляются на напряжения 7—100 в и токи 20—33 ма.

 

Статья на тему Стабилизаторы