СТАБИЛИЗАТОРЫ
[no_toc]Стабилизатор тока
Стабилизатор что это такое — электронное устройство которое имеет вход и выход по напряжению, но выход при нагрузке не изменяет свое значение. Для этого применяют бареттеры, стабилитроны и более новые версии радио компонентов.
Для 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.), 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. 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.
Рис. 2. Вольт-амперная характеристика газоразрядного стабилитрона.
Вольт-амперная характеристика стабилитрона (рис.2 ) 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
Uвх= Iвхrб + Uст
где входной ток Iвх = Iст + Iн
Рис. 3. 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.
Помимо рассмотренных стабилизаторов с газоразрядными стабилитронами, применяются электронные и полупроводниковые стабилизаторы.
Кремниевые стабилитроны применяются для стабилизации напряжения. Они представляют собой разновидность кремниевых диодов.
Рис. 4. Вольт-амперная характеристика кремниевого стабилитрона.
В кремниевых стабилитронах рабочим участком вольт-амперной характеристики (рис. 4) является та часть ее, которая соответствует обратному току, обратному напряжению и расположена примерно параллельно оси тока (на рис. 4 проведена сплошной линией).
Рис. 5. Схема стабилизатора с кремниевым стабилитроном.
На рис. 5 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