схемы является возможность применения резистора и стабилитрона, рассчитанных на меньшую мощность.

6.3.3. СТАБИЛИЗАТОР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Широко используются стабилизаторы с обратной связью, изготовленные как на базе дискретных компонентов, так и на основе интегральных схем« Принцип работы такого стабилизатора поясняется рие. 6.18. Выходное напряжение сравнивается с известным эталонным на* пряжением, и сигнал ошибки (разность между стабилизируемым и из-

Послевовательныи регулирующий, транзистор

Усилитель ошибки

Детектор ошибки

Выборка и регулировка

Опорное напряжение

Рис, 6.18. Функциональная схема стабилизатора с обратной связью

Рис. 6.19. Стабилизатор с обратной связью на транзисторах

Рис. 6.20. Стабилизатор с обратной связью, использующий операционный усилитель

вестным напряжениями) усиливается и используется для управления переменным последовательным сопротивлением (последовательно включенным регулирующим травзистором), Основная транзисторная схема показана на рис, 6Л9, а схема с использованием операционного усилителя - на рис. 6,20.

В схеме рис. 6.19 транзистор обнаруживает сигнал рассогласования и усиливает его. Если выходное напряжение растет, увеличивается

и Еа.с, в результате чего возрастает проводимость транзистора VTi и через Ri протекает больший ток. При этом понижается напряжение на базе транзистора VT2, следствием чего будет увеличение сопротивления VTi и повышение выходного напряжения до исходного значения.

Стабилизатор, показанный на рис. 6.20, работает почти так же, как и описанный выше (рис. 6.19), за исключением того, что коэффициент усиления операционного усилителя гораздо выше, чем одиночного транзистора. Усилитель усиливает разность между опорным напряжением па VDi и стабилизируемым напряжением на Rs и соответствующим образом управляет транзистором VTi. Если напряжение на Яъ растет, VDi начинает запирать VTt.

Характерной особенностью стабилизаторов с обратной связью является то, что выходным напряжением легко управлять, изменяя R2,

6.3.4. ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Термочувствительные элементы необходимы для защиты как стабилизатора напряжения, так и нагрузки. Если регулирующий транзистор разогреется слишком сильно, может быть повреждена схема стабилизатора и в результате выйдет из строя нагрузка.

Стабилизаторы напряжения на ин егральных схемах обычно имеют внутреннюю тепловую защиту, которая отключает их в случае перегрева. Это осуществляется с помощью термочувствительного транзистора, который физически располагается рядом с регулирующим транзистором. Его запирающее базовое напряжение составляет приблизительно 0,4 В. Как только регулирующий транзистор разогревается, напряжение, требуемое для отпирания термочувствительного транзистора, падает. Если избыточно высокая температура отпирает термочувствительный транзистор, он снимает напряжение с базы регулирующего транзистора и отключает стабилизатор напряжения. Термочувствительные схемы обычно имеют гистерезис, поэтому стабилизатор не слишком быстро возвращается к исходному состоянию. Это исключает возможность низкочастотных тепловых колебаний.

Другие средства тепловой защиты включают в себя плавкие предохранители и прерыватели цепи. Плавкий предохранитель, как известно, представляет собой тонкую проволоку металла (обычно в стеклянном корпусе), которая плавится при перегреве. Для восстановления работоспособности схемы предохранитель нужно заменить. Прерыватель цепи представляет собой биметаллическую пластинку. Когда пластинка нагревается, металлы расширяются в различной степени, заставляя ее изгибаться и размыкать электрические контакты. Цень разрывается, н стабилизатор отключается4

6.3.5. ОГРАНИЧИТЕЛИ ТОКА

Ограничители тока обеспечивают защиту стабилизатора напряжения и схемы нагрузки путем ограничения тока до безопасного значения.

Устройство ограничения тока может быть выполнено на транзисторе и резисторе (рис, 6.21). При нормальной работе напряжение эмит-

I Схема I ограничения тона

Рис. 6.21. Стабилизатор с ограничением тока

Рис. 6.22. Схема стабилизатора с защитой нагрузки

тер - база транзистора V73, ограничивающего ток, недостаточно для его отпирания. Однако когда тох стабилизатора становится слишком большим, падение напряжения на Ri увеличивается и открывает транзистор VTz, при этом уменьшается напряжение иа базе VTi, растет сопротивление транзистора и в результате выходной ток удерживается на безопасном уровне.

6.3.6. СХЕМА ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ

Схема, показанная иа рис. 6.22, ие защищает источник питания, но защищает нагрузку. Она состоит из однооперационного триодного тиристора (ОТТ), непосредственно соединенного с нагрузкой. Если выходное напряжение оказывается слишком высоким, тиристор открывается и выходное напряжение падает до очень низкого значения. В этом случае обычно перегорают предохранители или происходит размыкание цепи, поскольку источник питания оказывается закороченным. После этого схему нужно отключить и включить снова для возвращения однооперационного триодного тиристора в исходное состояние.

Схема обнаруживает перенапряжение следующим образом: обычно источник питания имеет иа выходе +5 В. Следовательно, рассчитаный на 6,2 В стабилитрон находится в непроводящем состоянии, ток в цепи .управляющего электрода тиристора не течет. Если же выходное напряжение превышает 6,2 В (в результате отказа какого-либо компонента источника питания), однооперационный триодный тиристор включается. В результате выходное напряжение снижается до низкого уровня.