- napięcie w układzie zasilanym prądem stałym może nie być stałe z powodu tętnień wywołanych zmianami obciążenia układu (np. chwilowe spadki napięcia po uruchomieniu silników robota);
- stabilizator napięcia – układ utrzymujący na wyjściu stałe napięcie, niezależnie od zmian napięcia wejściowego (w przedziale gdy napięcie wejściowe jest wyższe od napięcia stabilizowanego);
- najprostszym elementem stabilizującym jest dioda Zenera (o której pisałam już tutaj):
- podłącza się ją do układu w kierunku zaporowym, czyli „pod prąd”;
- przez diodę zaczyna płynąć prąd w chwili gdy napięcie wejściowe jest bliskie napięcia stabilizowanego, wartość tego prądu może się zmieniać w zakresie od IMIN do IMAX – poniżej tego zakresu dioda się wyłącza, powyżej ulega zniszczeniu z powodu wysokiej temperatury;
- spadek napięcia na diodzie zmienia się nieznacznie w zakresie stabilizacji danej diody zgodnie z jej charakterystyką, dlatego wartość napięcia stabilizowanego przez diodę „można uznać” za stałą niezależnie od zmian napięcia wejściowego, należy zaznaczyć, że znaczny wzrost napięcia wejściowego (powyżej wartości napięcia stabilizowanego) powoduje zmiany prądu płynącego przez diodę.
- czym różni się stabilizator od diody Zenera?
- stabilizator ma większą wydajność prądową, tzn. można go bardziej obciążyć, podłączyć pod niego więcej jakiś elementów wykonawczych;
– bardziej złożona budowa;
– mogą mieć regulację napięcia wyjściowego;
– tradycyjne stabilizatory działają prawidłowo przy minimalnym prądzie obciążenia;
- podstawowy podział stabilizatorów:
* stabilizatory liniowe – o regulacji ciągłej
– stabilizatory napięć dodatnich o ustalonym napięciu (np. seria 78XX);
– stabilizatory napięć ujemnych o ustalonym napięciu (np. seria 79XX);
– stabilizatory napięć dodatnich o napięciu ustalanym przez użytkownika (np. LM317);
– stabilizatory napięć dodatnich o napięciu ustalanym przez użytkownika (np. LM337).
* stabilizatory impulsowe – mają bardziej złożoną strukturę wewnętrzną oraz wymagają więcej dodatkowych elementów zewnętrznych, stabilizatory te mają większą sprawność niż stabilizatory liniowe (mniejsze straty mocy – przekształconej w ciepło)
- stabilizatory zwykle mają 3 nóżki:
– wejście – oznaczane jako INPUT, IN, I;
– wyjście – oznaczane jako OUTPUT, OUT, O;
– trzecią nóżką w stabilizatorach o z góry ustalonym napięciu jest masa (biegun wspólny) – w stabilizatorach napięć dodatnich (GROUND, GND, COMM) lub po prostu biegun wspólny – w stabilizatorach napięć ujamnych (COMM) , a w tych ustalanych ręcznie przez użytkownika jest wejście sterujące (ADJUST, ADJ).
- stabilizatory napięć dodatnich (np. seria 78XX) do układu podłączamy tak, aby do nóżek IN i OUT dochodził plus zasilania, zaś do nóżki GND minus zasilania; stabilizatory napięć ujemnych (np. seria 79XX) podłączamy odwrotnie: IN i OUT do minusa, zaś GND do plusa zasilania
- zarówno w serii 78XX (np. 7805) jak i 79XX (np. 7905) dwie ostatnie cyfry oznaczają napięcie wyjściowe stabilizatora