Способы повышения качества стабилизации в параметрических стабилизаторах напряжения в цепи постоянного тока

Коэффициент стабилизации может быть увеличен:

- каскадным (последовательным включением параметрических стабилизаторов;

- использованием мостовой схемы;

- включением вместо резистора R₀ токостабилизирующего двухполюсника.

Для повышения стабильности выходного напряжения применяют каскадные схемы стабилизаторов.

При каскадном соединении , но при этом происходит снижение КПД. Так, если каждый из стабилизаторов имеет КПД 0.33, то результирующий равен . Поэтому такое включение используется в эталонных источниках.

Повышение коэффициента стабилизации в мостовых схемах достигается за счёт компенсации.

Очевидно, что напряжения на стабилитронах должны быть различными (иначе напряжение на нагрузке будет равно нулю). Теоретически может быть равен бесконечности, если обеспечить равенство .

В этой схеме возможно получение очень низких выходных напряжений и малых температурных коэффициентов за счет использования стабилитронов с мало отличающимися температурными коэффициентами. Но и здесь повышение коэффициента стабилизации по напряжению связано со снижением КПД. Выходное сопротивление равно сумме дифференциальных сопротивлений стабилитронов.

Повысить стабильность без ухудшения КПД позволяет использование простейшего стабилизатора тока (токостабилизирующего двухполюсника).

Стабилизатор тока (эмиттерный повторитель):

Независимо от , при и ток Iд =const. Получили двухполюсник, в котором Ек изменяется, а ток Iд не меняется.

Пример использования стабилизатора тока в параметрическом стабилизаторе.

Здесь основной стабилитрон VD2. При стабильном токе через выходное напряжение стабильно в широких пределах изменения .Температурные уходы здесь такие же как и в простейшей схеме.

Для повышения мощности в нагрузке можно использовать эмиттерный повторитель на выходе:

Здесь параметрический стабилизатор (резистор R_B и стабилитрон VD) нагружается входным сопротивлением усилительного каскада, включенного по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель) .

При этом любое изменение U₂ (например, вызванное изменением R_H) вызывает соответствующее изменение U_БЭ и последующее “приоткрывание” или “призакрывание” транзистора VT. Таким образом, УПТ выполняет усиление сигнала по мощности. При этом коэффициент стабилизации стремится

к предельной величине:

, где - статическое сопротивление