1tom192

7. ELEKTRONIKA 386

Rys. 7.72. Stabilizator ze sprzężeniem zwrotnym (parametr regulacyjny rezystancja tranzystora): a) stabilizator szeregowy; b) stabilizator równoległy

Rys. 7.73. Stabilizator napięcia: a) z regulatorem monolitycznym scalonym; b) uproszczony schemat stabilizatora scalonego

Stabilizatory kompensacyjne są to stabilizatory ze sprzężeniem zwrotnym ujemnym. Sterowanym elementem nieliniowym jest tranzystor mocy jako sterowana rezystancja. Każdy układ musi zawierać ponadto źródło napięcia odniesienia U_rcI = l/_jV oraz wzmacniacz różnicowy (WO). Rozróżnia się dwa układy stabilizatorów: szeregowy (rys. 7.72a) i równoległy (rys. 7.72b). Ze względu na lepszą sprawność znacznie częściej stosuje się stabilizatory szeregowe.

Na rysunku 7.73a przedstawiono schemat blokowy stabilizatora napięcia z regulatorem monolitycznym scalonym. W tym przypadku użytkownik powinien dobudować rezystor pomiarowy do ogranicznika prądu, dzielnik napięcia do pomiaru napięcia wyjściowego i kondensator filtrujący na wyjściu. Uproszczony schemat stabilizatora scalonego podano na rys. 7.73b: C_F — wejściowy kondensator wygładzający (wstępna regulacja): DZ — wytwarza U_Kl; T\ i T2 tworzą wzmacniacz różnicowy; R_b i T3 tworzą ogranicznik P — potencjometr nastawiający (/„; T4, T5, T6 — układ wyjściowy na tranzystorach mocy stabilizator szeregowy. Duże straty mocy (ciepło jest wydzielane poza układem scalonym). Są to stabilizatory o pracy ciągłej.

Znaczne zmniejszenia strat w stabilizatorze (zwiększenie sprawności do 90%), a także zmniejszenie wymiarów i masy uzyskuje się stosując stabilizatory impulsowe. Są to układy z przetwornicą DC-DC, w których tranzystor bipolarny lub unipolarny (JFET, MOS) pracuje jako przerywacz (klucz elektroniczny) z częstotliwością do 100 kHz i większą. Stabilizację napięcia uzyskuje się przez modulację szerokości impulsów PWM lub amplitudy PAM. Stosując układy przerywaczy buduje się też falowniki. Stosując transformator z rdzeniem ferrytowym można dopasować napięcia — zwykle są to stabilizatory zasilane ze źródeł autonomicznych o małych napięciach źródłowych. Stosując w przerywaczach specjalne tranzystory dużej mocy lub tyrystory, a zwłaszcza tyrystory wyłączalne GTO, można zrealizować lekkie, małe i sprawne zasilacze dużej mocy.

Blokową koncepcję stabilizowanego zasilacza z przetwornicą (stabilizatora impulsowego) przedstawia rys. 7.74. Stabilizatory impulsowe można podzielić na samow'zbudne i o sterowaniu zewnętrznym częstotliwości przerywania. Ze względu na metody dopasowania napięć rozróżnia się stabilizatory z transformatorem i beztransformatorowe (z diodowo-kondensatorowym powielaczem napięcia). Istnieje wiele odmian schemato-wych stabilizatorów względnie zasilaczy impulsowych. Obszerne informacje w publikacjach [7.3; 7.18],

Przetwornica DC—OC

' DC-AC    AC-OC' Filtr

Kjs. 7.74. Schemat blokowy impulsowego stabilizatora napięcia ze sprzężeniem zwrotnym

Na rysunku 7.75a przedstawiono zasadę działania, a na rys. 7.75b schemat ideowy samowzbudnej jednotaktowej przetwornicy zaporowej DC-DC, natomiast na rys. 7.75c schemat ideowy samowzbudnej dwutaktowej przepustowej przetwornicy DC-DC. jcrminologia przetwornic DC-DC: przetwornica zaporowa — energia zgromadzona 7'ndukcyjności dławika lub transformatora w czasie włączenia tranzystora t_ON powoduje Edukowanie dużego napięcia po stronie wtórnej i przekazanie energii do odbiornika czasie wyłączenia tranzystora t_0FF. Przetwornica przepustowa — energia jest przekazy-’^,ana do odbiornika w czasie przewodzenia tranzystora t_ON. Jeśli przepływ prądu przez Prostownik następuje w obu stanach tranzystora, to przetwornicę nazywa się przetwornicą knującą. Oprócz przetwornic samowzbudnych buduje się także przetwornice DC-DC ferowaniu zewnętrznym, realizowanym najczęściej przez przerzutnik astabilny.