ного напряжения

АС/о = (А/ + А/н)/?гх + АС/еь,х. (8.2)

Приращения токов, текущих через стабилитрон А/ст и через сопротивление нагрузки А/и, определяются из выражений

А /сх = А вых/г.; А / = А еых ?.. (8.3)

Из (8.2), (8 3) получим выражение для коэффициента стабили зации схемы

Д = о вьдх иых /] -- 5л \

А t/sbix 0 Uo \ Rh га }

Так как динамическое сопротивление стабилитрона мало, то (l+Rri/RB) <.Rri/rd, и выражение (8.4) можно приближенно записать

KcriU.MiW- (8.5>

Из выражения (8.5) видно, что чем больше величина сопротивления Rvi по сравнению с га, тем выше коэффициент стабилизации Увеличение величины сопротивления Rn приводит к меньшим изменениям тока через стабилитрон при тех же изменениях напряжения сети, а следовательно, к меньшим приращениям напряжения на нагрузке.

Изменение сопротивления нагрузки стабилизатора изменяет ток /н. Если принять, что напряжение Ug неизменно, то изменение тока нагрузки А/н вызывает соотвеютвующее изменение тока через стабилитрон, причем

А/ -А/ . (8.6)

Изменение тока через стабилитрон вызывает соответствующее изменение выходного напряжения стабилизатора

АС/вь.х = -А/ г^. (8.7)

Из (8.6), (8.7) получим выражение для внутреннего сопротивления стабилизатора

ri = AU,jM,~ra. (8.8)

Как видно из выражения (8 8), выходное сопротивление стабилизатора в основном определяется величиной его динамического сопротивления и не зависит от величины гасящего сопротивления.

При изменении температуры изменяется выходное напряжение стабилизатора. Это изменение характеризуется температурным коэффициентом стабилизатора у. В свою очередь, величина у зависит от температурного коэффициента напряжения (ТКН) стабилитрона.

Для уменьшения у в некоторых случаях применяют температурную компенсацию, включая последовательно со стабилитроном термозависимые элементы или диоды Температурный коэффициент этих элементов должен иметь знак, противоположный ТКН стабилитрона.

На схеме рис. 8.26 в качестве компенсирующего элемента используется обычный диод или стабилитрон, включенный в прямом направлении. Такая температурная компенсация применяется для стабилитронов с положительным ТКН. ТКН диода или стабилитрона, включенного в прямом направлении, отрицателен. При изменении температуры (например, ее увеличении) напряжение на стабилитроне увеличивается, а на диоде падает, в результате суммарное напряжение изменяется нзначительно. КПД схем рис. 8.2 мал и может быть определен из выражения

Ц = вых/Рвх = (вых/н)/10 (/и + /ст)]. (8.9)

Если необходимо получить большую точность стабилизации, применяют многокаскадные схемы параметрических стабилизаторов или схемы мостового типа.

Выходной каскад стабилизатора рис. 8.5, состоящий из стабилитрона Ди гасящего сопротивхение Rn, питается от предварительного стабилизатора, выполненного на стабилитронах Дг, Дз и сопротивлении R,i

Коэффицт1ент стабилизации такой схемы равен произведению коэффициентов стабилизации первого и второго каскадов, т. е.

1 А' /< вых Um Rn вых RriRri

В этом выражении i - динамическое сопротивление стабилитрона Дь rdzs=(rdz + rd3) - сумма динамических сопротивлений стабилитронов Дг и Дз.

Выходное сопротивление схемы рис. 8.5, так же как и в одно-каскадном параметрическом стабилизаторе, равно приближенно

ПГ7 ПГ1 +0-С=)---Г--1=1--

Рис 8 5. Схема двухкаскадного параметрического стабилизатора напряжения

Рис. 8 6. Мостовая схема параметрического стабилизатора напряжения

динамическому сопротивлению стабилитрона Д\. Таким образом, применяя многокаскадные параметрические стабилизаторы, можно значительно повысить коэффициент стабилизации, однако стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки остается такой же, что и в однокаскадных схемах.

Большую точность стабилизации можно получить при помощп схемы рис. 8 6. При изменении напряжения на входе на величину jSUo потенциал точки а изменяется на величину AUa=AUo[rd/(rd + +/?ri)L а потенциал точки в на величину AUB = AU(IR2/(R2.+Ri)]-

Тогда результирующее изменение выходного напряжения

АС/зых = AC/a-Af/3 = AC/of-----(8.10)

rd + Rn Ri + R2 Если величины резисторов Ru R2 выбрать так, чтобы выражение в скобках стало равным пулю, то теоретически коэффициент стабилизации станет равным бесконечности. Подбором резисторов Ri, R2 с необходимым температурным коэффициентом можно одновременно добиться температурной компенсации выходного напря жения.

Недостатком схемы является то, что коэффициент стабилизации зависит от величины сопротивления нагрузки и, кроме того, вход и выход стабилизатора пе могут иметь общего зажима.

Расчет однокаскадных параметрических стабилизаторов (см. рис. 8.2) сводится к выбору типа стабилитрона, определению величины сопротивления Rti и минимального, номинального и максимального значений входного напряжения Uomm, Uq, Uomax-

Исходными данными для расчета являются: номинальное значение выходного напряжения f/вых минимальное и максимальное значения тока нагрузки Inmm, Inmax и относительные отклонения питающего напряжения в сторону повышения и понижения (dmar.

Тип стабилитрона определяется величиной выходного напряжения С/вых. Величину гасящего сопротивления .ri и напряжений Uomin, Uo, Uomax МОЖНО опрсдслить ИЗ слбдующих выражений

Ртах -f- Omin ц

Rn = --- ~----, (8.11)

1 Ь Отах , ( 1 Н Ощал; I н max

, . I шил .

ст max ~; ст min

1 - Imin

/н min

(8.12)

1 min в min 0 rnlt iu max Ь ст min) ~\~ ст

(Jo = Ominli-amln), Uomax = Uoi +amav)-

В выражениях (8.11), (8.12) величина тока /сттш должна быть несколько большей величины минимально допустимого тока для выбранного типа стабилитрона Irrtn, а Icimax меньшей величины максимально допустимого тока стабилитрона Imax-

Параметры стабилизатора Кст. Гг. Л определяются из выражений (8.5), (8.8), (8.9).

При расчете стабилизаторов на газовых стабилитронах для надежного зажигания последнего необходимо также обеспечить выполнение следующего условия:

Rn<{UjIumax){Omn/U,~l),

где U3 - напряжение зажигания стабилитрона.