Схема, принцип действия и особенности параметрических стабилизаторов

В параметрических стабилизаторах используются элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой (ионный и кремниевый стабилитроны). Эти элементы имеют на ВАХ относительно пологий участок, на котором напряжение или ток мало зависят от дестабилизирующих факторов.

Рассмотрим параметрический стабилизатор, выполненный на кремневом стабилитроне. Его принципиальная схема представлена на рис.1.

Рисунок 1 – Принципиальная схема параметрического стабилизатора

Выходное напряжение схемы с большой степенью точности поддерживается на заданном уровне, равном критическому (пробивному напряжению) стабилитрона. Разница между входным и выходным напряжением гасится на балластном сопротивлении R_1.

При увеличении входного напряжения, увеличивается ток стабилитрона I_ст. Ток, протекающий через балластное сопротивление R_1, определяется по формуле . Поэтому ток I увеличивается на такую же величину, что и ток стабилитрона. Это увеличение приводит к увеличению напряжения . Так как напряжение на нагрузке определяется по формуле ,а приращение входного напряжения и напряжения на балластном сопротивлении ΔU_вх и ΔIR₁ одинаковы, то эта разность не меняется. Таким образом на нагрузке величина напряжения практически постоянна.

Недостатком рассмотренной схемы является зависимость пробивного напряжения стабилитрона, а, следовательно, и выходного напряжения от температуры. Эту зависимость можно значительно уменьшить, включив последовательно со стабилитроном компенсирующий диод в прямом направлении.