Выходное напряжение может быть точно установлено с помощью потенциометра R4. Для увеличения выходного напряжения стабилизатора движок потенциометра R4 вращают в отрицательном направлении, что уменьшает напряжение выбора на базе транзистора Q2, снижая его прямое смещение. Это приводит к уменьшению проводимости транзистора и к увеличению напряжения на коллекторе транзистора Q2 и на базе транзистора Q1. Последнее увеличивает прямое смещение транзистора Q1 и его проводимость. Через нагрузку теперь будет течь больший ток, что увеличит выходное напряжение.
Серьезным недостатком последовательного стабилизатора является то, что транзистор включен последовательно с нагрузкой. Короткое замыкание в нагрузке приведет к большому току через транзистор, а это может вывести его из строя. Необходима цепь, поддерживающая ток, проходящий через транзистор, на безопасном уровне.
На рис. 27–25 изображена цепь, которая ограничивает ток через транзистор последовательного стабилизатора.
Рис. 27–25. Последовательный стабилизатор с обратной связью с цепью ограничения тока.
Как видно из рисунка, в цепь обратной связи добавлен последовательный регулятор напряжения. Транзистор Q3 и резистор R6 образуют цепь ограничения тока. Для того чтобы транзистор Q3 проводил, переход база-эмиттер должен быть смещен в прямом направлении напряжением не менее 0,7 вольта. Когда между базой и эмиттером приложено напряжение 0,7 вольта, транзистор начинает проводить.
Если R6 равно 1 ому, то ток, необходимый для получения на базе транзистора Q3 0,7 вольта, равен:
I = E/R = 0,7/1
I = 0,7 А или 700 мА.
Когда через нагрузку протекает ток, меньший 700 мА, напряжение база-эмиттер транзистора Q3 меньше, чем 0,7 В, и он закрыт. Когда транзистор Q3 закрыт, цепь работает так, как будто ее не существует. Когда ток превышает 700 мА, падение напряжения на резисторе R6 превышает 0,7 В. Это приводит к тому, что транзистор Q3 начинает проводить ток через резистор R2. Это уменьшает напряжение на базе транзистора Q1, и его проводимость уменьшается. Ток не может превышать 700 мА. Величина предельного тока может быть изменена путем изменения величины резистора R6. Увеличение R6 уменьшает величину предельного тока.
Последовательный стабилизатор с обратной связью имеет еще один недостаток — значительное количество компонентов. Эта проблема может быть решена путем использования стабилизатора на интегральной микросхеме.
Современные стабилизаторы на интегральных микросхемах дешевы и просты в применении. Большинство стабилизаторов на интегральных микросхемах имеют только три вывода (вход, выход и земля) и могут быть подсоединены непосредственно к выходу фильтра выпрямителя (рис. 27–26).
Рис. 27–26. Микросхема стабилизатора с тремя выводами.
Стабилизаторы на интегральных микросхемах обеспечивают широкий диапазон выходных напряжений как положительной, так и отрицательной полярности. Если стабилизатора с нужным напряжением нет среди стандартных микросхем, то существуют микросхемы стабилизаторов с регулируемым напряжением.
При выборе микросхемы стабилизатора необходимо знать напряжение и ток нагрузки, а также электрические характеристики нестабилизированного блока питания. Микросхемы стабилизаторов классифицируются по их выходному напряжению. Микросхемы стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением имеют три вывода и обеспечивают только одно выходное напряжение. Существуют микросхемы стабилизаторов напряжения как положительной, так и отрицательной полярности. Двухполярные стабилизаторы напряжения обеспечивают и положительное и отрицательное напряжения. Микросхемы стабилизаторов с регулируемым напряжением существуют как в однополярном, так и в двухполярном вариантах. При использовании любых микросхем стабилизаторов напряжения обращайтесь к данным, предоставляемым производителем.
27-4. Вопросы