Гот -

UcTl - Uct2 -

IotI - Ict2

Компенсация влияния температуры окружающей среды на характеристики стабилитрона осуществляется при помощи термочувствительных компонентов схем с отрицательным температурным коэффициентом или дополнительных стабилитронов, включенных в проводящем направлении последовательно со стабилизирующими стабилитронами.

На рис. 2.5, а приведена схема стабилизатора с термокомпенсацией при помощи термочувствительного резистора Rt, ТКН которого противоположен по знаку ТКН стабилитрона.

На рис. 2.5, б приведена схема с одним стабилизирующим стабилитроном, включенным в обратном направлении, и тремя компенсирующими стабилитронами. В этом случае выходное напряжение схемы Ubux определяется зависимостью:

Пвых = Uct + X Unp>

где X и р = N(Unpi - и р2) - aa6c(Ti - Т2);

N - число компенсирующих стабилитронов;

Uct = UcT.h + aa6c(Tl - Т2);

Uct.h - номинальное напряжение стабилизации.

vdl vd4 д 7

Рис. 2.5. Схемы параметрических стабилизаторов напряжения с термочувствительным резистором (а) и с компенсирующими стабилитронами (б)

В табл. 5.9 приведены основные параметры стабилитронов.

Пример расчета параметрического стабилизатора

Исходные данные.

Стабилизатор выполняется по схеме на рис. 2.2 и имеет следующие параметры:

выходное напряжение Иных = Uct = 9,1 В;

выходной ток = 1ст = 10 мА;

нестабильность входного напряжения AUbx ±5%;

сопротивление нагрузки Гн = Uct/Ict = 9,1/10 10 = 910 Ом.

Порядок расчета.

1. По напряжению стабилизации выбираем стабилитрон типа КС191Ф с дифференциальным сопротивлением Гм = 18 Ом.

2. С учетом приемлемого КПД стабилизатора выбираем ориентировочное значение сопротивления ограничительного резистора Ro = = 330 Ом.

3. Определяем входной ток и необходимое входное напряжение:

1вх = 1ст + 1вых = 10 -Ь 10 = 20 мА, Пвх = Пвых + RoIbx = 9,1+330 20.10~ = 15,7 В.

4. Определяем коэффициент стабилизации:

кот -

1вх Ro

Ro + Гс

20 JLOr 330 15,7

5. Определяем нестабильность выходного напряжения:

лтт Uct2 - UcTl Ubx2 - UbxI 5 л ..en/

АПвых =-и-= u тт-= * тГ~ = +045%.

вых лет Ubx Кст

6. Коэффициент полезного действия стабилизатора

= kUcT 10 9,1

(1ст + 1вых) Ubx (10-f 10) 15,7

Мощность параметрического стабилизатора может быть увеличена, если в качестве регулирующего компонента использовать транзистор. На рис. 2.6, а приведена схема параметрического стабилизатора напряжения, который представляет собой эмиттерный повторитель.

Рис. 2.6. Схемы параметрических стабилизаторов напряжения: а - с включением транзистора параллельно нагрузке; б - с включением транзистора последовательно нагрузке; в - с дополнительным источником напряжения

Транзистор VT1 включен параллельно нагрузке Zh. Ограничительный резистор Ro может быть включен в коллекторную или в эмиттерную цепь транзистора. Выходное напряжение

Иных = Uct + иэБ,

где Use - напряжение на переходе эмиттер-база транзистора VT1.

При повышении выходного напряжения происходит увеличение напряжения Пэн, коллекторного 1к и эмиттерного токов, что приводит к увеличению падения напряжения на ограничительном резисторе Ro. Это падение компенсирует рост напряжения Пвых. Коэффициент стабилизации

+ RBbix.9

1 + h213

где Нвых.э - выходное сопротивление эмиттерного повторителя,

Гст + Rb

Квых.э = Ra +

1 + h219

где Ra и Re - сопротивления эмиттера и базы транзистора соответственно.