4. Стабилизаторы (1). Стабилизаторы напряжения

СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Наиболее часто используются компенсационные стабилизаторы последовательного типа. Они поддерживают напряжение Uвых практически постоянным за счет изменения напряжения на регулирующем элементе Uрэ.
Информация об изменениях Uвых через делитель поступает на усилитель, который сравнивает поступившее напряжение с опорным Uоп.
Выходной сигнал усилителя управляет регулирующим элементом так, что при даже незначительном увеличении (уменьшении) Uвых падение напряжения Uрэ уменьшается (увеличивается) и Uвых практически не меняется

Недостатки выше рассмотренных стабилизаторов:
Низкий КПД, не превышающий 50%.
Большие габариты конденсатора и индуктивности в фильтре.
Эти недостатки снимаются при использовании импульсного (ключевого) стабилизатора. В этом стабилизаторе транзистор VT ставится в ключевой режим:

Во время импульса Uупр транзистор VT открывается, емкость С подзаряжается через индуктивность
VT1 закрывается, индуктивность и емкость отдают энергию потребителю. Диод VD устанавливается для замыкания обратного тока индуктивности через емкость и нагрузку. Генератор ШИМ выдает последовательность импульсов на базу VT, ширина которых зависит от Uвых . Длительность импульса tи=К (Uоп-UвыхR1/(R1+R2))
Если, например, выходное напряжение уменьшается, то длительность импульсов увеличивается. При этом возрастает энергия, накопленная в индуктивности и выходное напряжение поддерживается постоянным. Тактовая частота приблизительно равна 20 кГц. Конденсатор “подпитывается” достаточно часто, поэтому емкость его значительно меньше, чем при использовании непрерывного стабилизатора.