Stabilizatoare de tensiune continua

In lucrare sunt studiate diferite configuratii de circuite stabilizatoare de tensiune continua, analizandu-se functionarea elementelor constituente.

Circuitele stabilizatoare de tensiune continua sunt circuite care asigura la iesirea lor o tensiune constanta in conditiile in care tensiunea la intrare si/sau curentul debitat in sacina variza. Stabilizatoarele se interconecteaza intre redresor si circuitele care trebuiesc alimentate cu o tensiune constanta, dupa cum este ilustrat in figura urmatoare:

Un circuit stabilizator de tensiune are in structura sa urmatoarele parti componente principale:

1. Referinta de tensiune (un circuit capabil sa furnizeze o tensiune , constanta, independenta fata de variatiile tensiunii de alimentare , temperaturii, etc.).
2. Amplificator de eroare (un amplificator diferential care realizeaza functia ).
3. Element de reglaj serie (poate fi paralel pentru unele configuratii - unul sau mai multe trranzistoare in configuratie Darlington; joaca rolul unui amplificator de curent, capabil sa furnizeze curentul necesar in sarcina. El dicteaza curentul si tensiunea de iesire ale stabilizatorului).
4. Circuit de protectie (preia o parte din curentul de iesire al amplificatorului de eroare pentru a evita depasirea valorii maxim admisibile a curentului prin elementul de reglaj serie).

Deci stabilizatorul este, de fapt, format din doua parti:

circuitul de stabilizare propriuzis,

circuitul de limitare a curentului la iesire.

Exista doua configuratii de circuite stabilizatoare:

pentru tensiuni de iesire mai mici decat tensiunea de referinta,

pentru tensiuni de iesire mai mari decat tensiunea de referinta.

Pentru limitarea curentului de iesire se folosesc cu preponderenta doua metode:

limitarea la o valoare fixa a curentului de iesire (prin deschiderea unui tranzistor din circuitul de protectie atunci cand curentul de iesire depaseste aceasta valoare),

limitare prin intoarcere a curentului de iesire (curentul prin circuitul de protectie micsoreaza curentul ce intra in circuitul de reglaj serie).

Macheta folosita permite interconectarea celor doua etaje (stabilizator si limitator) in oricare din cele patru situatii posibile. Aceasta macheta este alimenta de la o sursa de tensiune continua. Caracteristica de transfer a referintei de tensiune este prezentata in figura urmatoare:

Din cele patru configuratii posibile se studiaza doar doua:

1. Stabilizator cu si limitare la o valoare fixa a curentului de iesire

Se ridica caracteristica de transfer () pentru doua valori ale rezistentei de sarcina:

Se fixeaza referinta de tensiune (, ) si se ridica caracteristica de iesire prin modificarea sarcinii pe care lucreaza stabilizatorul. Pentru fiecare sarcina se masoara potentialul in emitorul tranzistorului T₂ :

Caracteristica de iesire:

2. Stabilizator cu si limitare prin intoarcere a curentului de iesire

Se ridica caracteristica de transfer () pentru doua valori ale rezistentei de sarcina:

Se fixeaza referinta de tensiune () si se ridica caracteristica de iesire prin modificarea sarcinii pe care lucreaza stabilizatorul. Pentru fiecare sarcina se masoara potentialul in emitorul tranzistorului T₂ :

Se traseaza grafic caracteristica de iesire: