Laboratorium Elektroniki cz II 0

118

gdzie: t - czas pomiaru (np.: 1000 godzin).

■    Rezystancja wyjściowa dla prądu stałego.

•    Impedancja wyjściowa dla prądu zmiennego.

■    Czas odpowiedzi na zakłócenie impulsowe - jest to czas, jaki upływa od chwili gwałtownej zmiany napięcia wyjściowego do chwili ustabilizowania się tego napięcia na poprzedniej wartości. Można tu wyróżnić dwa czasy, które nie muszą być takie same: czas przy gwałtownym zmniejszaniu obciążenia j czas przy gwałtownym zwiększaniu obciążenia.

•    Maksymalna moc strat P_max - maksymalna moc, jaka może się wydzielić w stabilizatorze (lub elemencie regulacyjnym) w trakcie długotrwałej jego pracy w znamionowej temperaturze otoczenia (zwykle T_a =25°C), nie powodując jego uszkodzenia.

•    Sprawność energetyczna ti - wzajemny stosunek mocy oddanej do obciążenia i mocy dostarczonej do stabilizatora.

5.2.1. Stabilizatory parametryczne

Do najprostszych układów umożliwiających stabilizację napięć należą stabilizatory parametryczne. Przykładowe rozwiązanie jednostopniowego stabilizatora przedstawiono na rys.5.1. Jest to układ dzielnika napięciowego, złożonego z diody stabilizacyjnej Dz i rezystora szeregowego Rs (którego zadaniem jest między innymi ograniczenie maksymalnej wartości prądu obciążenia l₀). Równolegle do diody dołącza się obciążenie R_L. Zmiany spadku napięcia na diodzie stabilizacyjnej D_z są bardzo małe. gdyż punkt pracy znajduje się na charakterystyce w zakresie przebicia. W efekcie

Rys. 5.1. Podstawowe ogniwo stabilizatora parametrycznego

_zrnjana wartości napięcia wejściowego Ui jest kompensowana zmiai _cja na rezystorze R_s . gdyż element regulacyjny, jakim jest dioda stabilizacyjna D_z, przewodzi odpowiednio większy lub mniejszy prąd Id, utrzymując stałą wartość napięcia wyjściowego Uo. Z drugiej strony zmiana wartości obciążenia Rl, a więc wartości prądu obciążenia l₀, powoduje odpowiednią zmianę prądu l_D. tak że napięcie stabilizowane Uo nie ulega zmianie. Współczynnik stabilizacji napięcia Gu (wg zależności 5.2) przyjmuje postać:

^rz Rl

(5.9)

r_Z⁺R_L . r_Z

^rz 'Rl r? + R.

Re +

gdzie: rz - rezystancja dynamiczna diody stabilizacyjnej D_z;

Rs - rezystor szeregowy:

R_l - rezystor obciążenia.

W praktyce, dla zapewnienia wystarczająco małych wartości współczynnika stabilizacji napięcia Gu należy tak dobrać elementy składowe, aby spełnione były warunki (5.10), co oznacza, że rezystancja dynamiczna diody powinna być jak najmniejsza,

Rz « Rs    (5.1 Oa)

Rz « Rl    (5.1 Ob)

natomiast wartość rezystancji Rs możliwie duża, co niestety związane jest z dużą stratą mocy na niej. W praktyce, wartości współczynnika stabilizacji Gu mogą się zawierać w granicach 1,25 - 0,6 %. Istotne jest też, aby rezystancja wyjściowa r₀ stabi-listora była możliwie mała. Przy spełnieniu warunków (5.10), zgodnie z zależnością (5.11) jej wartość określona jest przez rezystancję dynamiczną diody stabilizacyjnej

r₂:

(5.11)

Rs r,

^{r# =} rT+^7 *^r*

Przy projektowaniu takiego stabilizatora napotkamy następujące istotne ograniczenia:

* lsmax - maksymalny dopuszczalny prąd diody stabilizacyjnej ze względu na maksymalną moc strat P_ds