3.1 Стабилизаторы напряжения и тока

Стабилизаторы напряжения и тока – это устройства, которые включаются между источником питания и потребителем для поддержания неизменным напряжения или тока на нагрузке при изменении напряжения сети или величины нагрузки.

Поясним принцип работы стабилизатора напряжения на примере цепи, состоящей из двух сопротивлений: чисто активного сопротивления и нелинейного чисто индуктивного сопротивления дросселя  (рис. 3.1, а).

На рис. 3.1, б показаны вольт-амперные характеристики  и  активного сопротивления  и насыщающегося дросселя  в функции тока нагрузки . На графиках видно, что сравнительно большому изменению напряжения питающей сети  соответствует незначительное изменение напряжения на дросселе насыщения , а следовательно, и на нагрузке. При этом вектор питающего напряжения сети  равен сумме векторов напряжения на линейном и нелинейном элементах:

.

Видно также, что диапазон стабилизации  по току ограничен.



Критичен стабилизатор и к току нагрузки : при малых токах стабилизации не происходит; при больших токах дроссель  практически шунтируется малым сопротивлением нагрузки  и стабилизации также не происходит. Аналогичные построения могут быть выполнены и для режима нагрузки.

Для устранения незначительных изменений напряжения  на выходе стабилизатора может быть введено компенсирующее напряжение , снимаемое со вторичной обмотки  компенсирующего трансформатора , как показано на схемах рис. 3.2, а, б.

Рис. 3.2 Стабилизаторы с компенсационными трансформаторами

В зависимости от способа включения первичной обмотки  трансформатора компенсирующее напряжение может быть пропорционально напряжению источника питания (рис. 3.2, в) либо напряжению на линейном элементе  (рис. 3.2, г), т.е. пропорционально входному току стабилизатора .