WYDZIAŁ

ELEKTRYCZNY

Jakub Dawidziuk

POLITECHNIKA

BIAŁOSTOCKA

Temat i plan wykładu

Stabilizatory ciągłe

1. Wprowadzenie

2. Podstawowe parametry i układy pracy

3. Stabilizatory parametryczne

4. Stabilizatory napięcia

5. Stabilizatory prądu

6. Podsumowanie

ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk 

czwartek, 10 grudnia 2015

Zasada stabilizacji napięcia i prądu

Przebiegi 
napi

ęć

na 

wyj

ś

ciach 

elementów 
prostownika

Elementy prostownika

Parametry stabilizatorów napięcia i prądu

Prosty stabilizator kompensacyjny 

szeregowy

Stabilizator kompensacyjny

Stabilizatory trójkońcówkowe napięcia 

dodatniego 78XX

Stabilizator 

trójkońcówkowy 

serii 78XX

Regulacja napięcia wyjściowego (7-30) V

Układ  zabezpieczenia prądowego

przy zwarciu

P

d

=I

0max

(E-U)

P

d

=I

0max

(E-U)

Stabilizatory trójkońcówkowe napięcia 

ujemnego 79XX

Podstawowe parametry serii 78/79

Przykłady obudów stabilizatorów

Stabilizatory nastawne napięcia 

dodatniego serii317

PODSTAWY ELEKTRONIKI – Jakub Dawidziuk 

czwartek, 10 grudnia 2015

Stabilizatory nastawne napięcia 

ujemnego serii 337

PODSTAWY ELEKTRONIKI – Jakub Dawidziuk 

czwartek, 10 grudnia 2015

Stabilizatory o nastawnym napięciu i 

prądzie maksymalnym np. L200

Stabilizatory LDO (Low Drop Out)

Stabilizatory dwunapięciowe

Stabilizatory prądu

ELEKTRONIKA – Jakub Dawidziuk 

czwartek, 10 grudnia 2015

Stabilizatory prądu

Zalety i wady stabilizatorów ciągłych 

o ustalonym napięciu wyjściowym

Zalety:

 proste układy aplikacyjne (3 wyprowadzenia),

 ustalony zakres napięć wyjściowych.

Wady:

 niska sprawność,

 konieczność stosowania radiatorów,

 niezbyt wysoki współczynnik stabilizacji napięcia,

 ustalone napięcie wyjściowe,

 są podatne na wzbudzanie.

Wobec pog

ł

ę

biającego się deficytu energii powstaje konieczność

oszczędnego gospodarowania nią, zw

ł

aszcza najszlachetniejszym 

jej rodzajem – energią elektryczną. Urządzenia elektroniczne 
muszą być zasilane stabilizowanymi napięciami sta

ł

ymi. Dobrym 

rozwiązaniem, szczególnie przy duŜych mocach wyjściowych, są
stabilizatory impulsowe. Wysoka sprawność, stabilne napięcie 
wyjściowe, niezaleŜne od napięcia zasilającego i temperatury 
otoczenia sprawiają, Ŝe są niemal idealnym źród

ł

em prądu sta

ł

ego. 

MoŜe on być częścią większego urządzenia elektronicznego, ale 
zazwyczaj jest oddzielnym modu

ł

em, wykonanym jako uk

ł

ad 

scalony. Najczęstsze zastosowania to zasilacze sprzętu 
komputerowego, elektroniki uŜytkowej, sprzętu 
telekomunikacyjnego i medycznego, aparatury pok

ł

adowej 

samolotów oraz sprzętu kosmicznego.

Stabilizatory impulsowe

Stabilizator ciągły=liniowy i impulsowy

Sprawność stabilizatora szeregowego

wy

wy

diss

wy

wy

we

wy

wy

we

diss

we

róŜ

we

wy

we

we

wy

wy

we

wy

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

V

V

V

V

V

U

V

U

np

U

U

I

U

I

U

P

P

=













−

=













−

η

=















−

=

−

=

=

=

η

=

=

η

=

=

=

=

=

η

1

5

,

0

1

1

1

1

41

,

0

12

5

71

,

0

7

5

7

2

7805

.

Sprawność
maleje wraz ze 
wzrostem U

we

(

)

9

,

0

10

1

1

1

=

−

=

−

=

η

−

=

−

=

=

η

V

V

U

U

U

U

U

I

U

I

U

U

P

P

we

CEsat

we

CEsat

we

wy

we

wy

CEsat

we

we

wy

Sprawność stabilizatora impulsowego

Sprawność wzrasta wraz ze wzrostem U

we

(

)

off

on

S

wy

we

S

off

wy

we

off

on

wy

we

on

t

t

f

I

U

P

t

I

U

W

t

I

U

W

+

≡

=

=

2

2

Stabilizatory impulsowe

Zasilacz

impulsowy

Napi

ę

cie

stałe E

A

Napi

ę

cie 

stałe U

0

R

0

zasilany z akumulatora (baterii)

Prostownik

sieciowy

Sie

ć

energetyczna

(np. 230V, 50 Hz

Napi

ę

cie 

stałe U

0

Zasilacz

impulsowy

zasilany z sieci energetycznej

R

0

Podstawowe rodzaje przekształtników

Przekształtniki (regulatory) prądu stałego DC/DC

(DC/DC converters)

• przekształtnik obniŜający napięcie 

(down converter, buck converter, buck regulator),

• przekształtnik podwyŜszający napięcie 

(step-up converter, boost converter, boost regulator),

• przekształtnik odwracający napięcie 

(inverting converter, inverting regulator).

Przekształtniki o wyjściu nieoddzielonym galwanicznie od 

wejścia  ( przetwornice dławikowe)

obniŜający napięcie

C

L

R

L

U

WY

U

WE

I

WE

I

L

U

S

C

D

R

L

U

WY

U

WE

I

L

I

D

U

S

L

podwyŜszający napięcie

C

L

R

L

U

WY

U

WE

I

C

I

L

U

S

T

odwracający napięcie

Wartość średnia przebiegu impulsowego

Kształtowanie napięcia wyjściowego poprzez 
modulację szerokości impulsu

Przekszta

ł

tnik obni

Ŝ

aj

ą

cy napi

ę

cie                  

(ang. - Buck or Step-Down Converter)

DT

L

U

U

t

L

U

U

i

o

o

L

−

=

−

=

1

D

⋅

=

we

wy

U

U

1

we

wy

U

U

i

o

U

wy

Przekształtnik obni

Ŝ

aj

ą

cy napi

ę

cie - przebiegi 

napi

ęć

i pr

ą

dów

Przekształtnik obniŜający napięcie

Parametry techniczne:

• cz

ę

stotliwo

ść

ł

ą

czeniowa = 250kHz

• zakres napi

ę

cia wej

ś

ciowego = 

12V±10%

• max pulsacje pr

ą

du = 220mA

• napi

ę

cie wyj

ś

ciowe = 5.0V

Krok 1. Oblicz współ. wypełnienia

• Vo = napi

ę

cie wyj

ś

ciowe

• Vi = max napi

ę

cie wej

ś

ciowe

• D = Vo / Vi

• D = 5/13.2 = 0.379

Krok 2. Oblicz napi

ę

cie na cewce

• V1 = Vi-Vo (tranzystor on)

• V1 = 13.2 - 5 = 8.2V

• V1 = -Vo (tranzystor off)

• V1 = - Vo = - 5V

Krok 3. Oblicz indukcyjno

ść

• L = Vl.dt/di

• L = (8.2 x 0.379/250 x 103)/0.22

• L = 56

µ

H

Podstawowy przekształtnik podwy

Ŝ

szaj

ą

cy

Przekształtnik obniŜający i 

podwyŜszający na MC34063