Компенсационен стабилизатор

Често използвани в практиката са компенсационните стабилизатори от последователен тип. Те осигуряват висок коефициент на стабилизация Кст=50÷100 и малко изходно съпротивление Rизх=0,001÷0,01ом. Този вид стабилизатори позволява да се получи изходно напрежение Uz, по-високо от напрежението на стабилизация на ценеровия диод. Схема на такъв стабилизатор е показан фиг.1.

Регулиращия транзистор е съставен от двойката транзистори Т1-Т2, която осигурява по-голям ток и по-малко изходно съпротивление. При изчислението на такъв стабилизатор първо се избира подходящ ценеров диод с напрежение на стабилизация отговарящо на условието:

Uz= (0,3 ÷ 0.8)U2

За да се получи получи зададеното стабилизирано напрежение U2, делителя на напрежение се изчислява  съответствие с изискванията на долната формула:


Ако е необходимо изходното напрежение да се регулира в средната точка на делителя се поставя потенциометър в зависимост от изискваниянията ни за обхвата на регулиране. Делителят на напрежение R7-R8 се избира възможно  по-нискоомен, като ограничението идва от загубата на мощност в делителя и допустимия базов ток на транзистора T3. При оразмеряването е необходимо да се спазва условието:

Ig<0,1It

където:  Ig е тока през делителя, [A]
Управляващия транзистор си изчислява по условията:

Ic max > 3 It max
Uc max > 1,2 (U2+Uce)
Pc max = 1,2 Uce It max

За средно мощни транзистори  U ce = 2÷4V, а за мощни U ce = 3÷10V

Входното напрежение U1 трябва да бъде:

U1 = Uz + Uce

Съпротивлението R4 се пресмята като се има предвид стойностите на токa на стабилизация на ценеровия диод Iz и входното напрежение U1:

R4 = (U1 max - U ceT3) / Iz max

Съпротивлението R5 определя работната точка на регулиращата транзисторна двойка Т1-Т2:

R5 = (U1 max - U ceT2) / IceT2 max

R6 определя работната точка на ценеровия диод. Съпротивлението се определя така че, работната точка да бъде в средата на лавинния преход на диода:

R6 = U2 / Iz cp

Транзисторите Т2 и Т3 се избират по условията за максимален колекторен ток Icmax,допустими напрежения Uce max и Ube max, максимално допустим базов ток Ibmax и мощността на елемента.
Защитата срещу претоварване чрез ограничаване на товарния ток в изхода е най-често прилагана и най-проста за реализация схема показана на фиг.2.



Изчисляването на защитния резистор става по формулата:

Rзащ = 0,65 / It max

Където It max е максимално допустимия товарен ток, при който трябва да започне ограничаването.