ния (стабилитрон Ду) получает питание со стороны выходного напряжения, что обеспечивает большую стабильность Е^. Резистор переменного сопротивления, включенный в цепь делителя цепи сравнения, необходим для регулировки и точной установки величины выходного напряжения.

Самым существенным недостатком данной схемы является невысокая стабильность по входному напряжению из-за прямой связи базы силового транзистора с источником Еу через резистор Ry. Воспользовавшись результатами исследования схемы рис. 10.13 и отметив, что в данном случае источник Е^ заменяет Еу, получим в соответствии с (10.52) и (10.55) интересующую нас величину, как сумму ksi

и kEi-

kEy=={kEir + NM+kyNyNc). (10.65)

Так как по величине коэффициент сравним с единицей, то значение kEi получается относительно большим.

Из схем рис. 10.20, а - в лучшие показатели имеют схемы рис. 10.20, б, в. В первой из них вместо резистора Ry включен стабилизатор тока на транзисторе Tg, а во второй применен дополнительный источник Е^. Стабилизатор тока благодаря большому выходному сопротивлению уменьшает величину N, а в схеме с дополнительным источником, который подсоединен к выходу стабилизатора, внешняя прямая связь отсутствует.

Схемы стабилизаторов рис. 10.20, б, в применяют для получения выходного напряжения больше 8-10 В. Связано

это с неудобством выбора низковольтного стабилитрона для получения стабильного опорного напряжения. Низковольтные стабилитроны обладают большим внутренним сопротивлением и худшей температурной стабильностью. В схемах рис. 10.20 выходное напряжение всегда больше опорного, так как для цепи, проходящей через промежуток эмиттер-база силового транзистора,-промежуток коллектор-эмиттер усилительного транзистора и опорный источник, получаем

t/ = -[/,6, + f/ ,+ (/.. . (10.66)

Напряжение на выходе меньше опорного можно получить в схеме рис. 10.21, а, в которой источник опорного напряжения (стабилитрон Ду) подключен к дополнительному источнику питания Е^. Для этой схемы

и^-и^, + и^,. (10.67)

Рис. 10.20

При высокостабильных стабилитронах хорошую температурную стабильность выходного напряжения обеспечивает схема рис. 10.21, б, в которой применен дифференциальный усилитель на транзисторах и Tg. Опорный стабилитрон включен в базовую цепь Tg, а сигнал обратной связи подан на базу Т^. Изменение температуры транзисторов Гд и 72 в одинаковой степени смещает их рабочие точки и дестабилизирующее изменение напряжения на коллекторе Т^. не возникает.

Весьма тщательно должна быть выполнена защита транзисторов в стабилизаторе. Транзисторы имеют малую перегрузочную способность и поэтому даже кратковременная перегрузка излишне большим током или напряжением выводит их из строя.

Защищать необходимо в первую очередь транзисторы силовой цепи. В стабилизаторе с последовательным включением регулирующего транзистора опасными режимами, вызывающими выход его из

Рис. 10.21

строя, являются: 1) короткое замыкание на выходе, приводящее к перегрузке по току, и 2) сброс нагрузки, приводящий к повышению напряжения на входе стабилизатора и, следовательно, перегрузке по напряжению. Особенную опасность представляет сброс нагрузки в источниках питания с LC-фильтром, стоящим перед стабилизатором, так как-переходный процесс в нем связан со значительными перенапряжениями. Схему сравнения и усилитель стабилизатора защищают лишь от повышения напряжения, которое может явиться следствием пробоя силового транзистора в стабилизаторе.

Защита транзисторов с помощью плавких предохранителей неэффективна, так как транзистор выходит из строя раньше, чем сгорает плавкий предохранитель. Если же сделать малой кратность тока срабатывания предохранителя, то он будет иметь вместе с малым временем срабатывания и малую надежность. Поэтому в схемах стабилизаторов в дополнение к предохранителям широко применяют быстродействующие реле, стабилитроны, защищающие транзисторы от перенапряжений, и специальные транзисторные схемы защиты.

Чисто транзисторная схема защиты (рис. 10.22) обеспечивает и самостоятельное восстановление нормального режима после устра нения перегрузки. Падение напряжения на защитном резисторе отпирает нормально запертый транзистор при достижении током

нагрузки некоторого значения, зависящего от положения движКа пере менного резистора R.

Открывшись, транзистор практически разрывает основную цепь обратной связи (делитель Ry, R, транзистор Ту) и вводит в действие вторую цепь обратной связи (резистор Rg, транзистор Тд), которая стабилизирует падение напряжения на резисторе R и, следовательно, ток нагрузки. Таким образом, при уменьшении сопротивления нагрузки стабилизатор превращается в источник тока. Причем отдаваемый им ток не превышает опасной для силового транзистора величины.

В аварийном режиме почти все напряжение источника гасится на транзисторе Т^ и он должен выдерживать его, не пробиваясь. В более совершенных схемах защиты в качестве последовательного резистора защиты Rs используют симметрирующий резистор одного из параллельных силовых транзисторов.

Рис. 10.22

Рис. 10.23

Промышленностью выпускается большое число различных стабилизаторов напряжения в виде микросхем, из которых некоторые представляют собой функционально законченные устройства - стабилизаторы напряжения на фиксированные значения выходного напряжения.

Помимо этого, выпускаются микросхемы, допускающие различные варианты включения. Так, микросхемы серии К142 типа К1ЕН421 и К1ЕН422 (рис. 10.23) могут быть включены как стабилизатор с регулируемым или устанавливаемым выходным напряжением. Для этого к ним подсоединяют внешний делитель напряжения цепи сравнения (резисторы Ry и R). При ином включении внешних элементов данные .микросхемы могут стать стабилизаторами тока. Если ток, требуемый от стабилизатора больше допустимого для транзистора Ту микросхемы, то на ее основе может быть сделан стабилизатор на повышенный ток. В этом случае подключают дополнительно внешний транзистор, повышающий мощность, который совместцо с транзистором Ту образует составной транзистор (рис. 10.24).

При выполнении микросхем серии 142 используют все рассмотренные ранее особенности усилителей, способствующие повышению качества стабилизатора. .