Współczesny człowiek jest stale otoczony ogromną ilością sprzętu elektrycznego, zarówno domowego, jak i przemysłowego. Trudno sobie wyobrazić nasze życie bez urządzeń elektrycznych, po cichu weszły do domu. Nawet w naszych kieszeniach zawsze jest kilka takich urządzeń. Cały ten sprzęt dla swojej stabilnej pracy wymaga nieprzerwanego zasilania energią elektryczną. W końcu przepięcia w napięciu i prądzie sieciowym najczęściej powodują awarię urządzeń.
Aby zapewnić wysokiej jakości zasilanie urządzeń technicznych, najlepiej zastosować stabilizator prądu. Będzie w stanie skompensować wahania sieci i wydłużyć żywotność.
Stabilizator prądu to urządzenie, które automatycznie utrzymuje prąd odbiorcy z określoną dokładnością. Kompensuje przepięcia częstotliwości prądu w sieci, zmiany mocy obciążenia i temperatury otoczenia. Na przykład zwiększenie mocy pobieranej przez urządzenie zmieni pobierany prąd, powodując spadek napięcia na rezystancji źródła, a także na rezystancji przewodów. Im większa wartość wewnętrznegorezystancja, tym bardziej napięcie będzie się zmieniać wraz ze wzrostem prądu obciążenia.
Kompensacyjny stabilizator prądu jest samoregulującym się urządzeniem, które zawiera obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego. Stabilizację uzyskuje się w wyniku zmiany parametrów elementu regulacyjnego, w przypadku działającego na niego impulsu sprzężenia zwrotnego. Ten parametr nazywa się funkcją prądu wyjściowego. W zależności od rodzaju regulacji kompensacyjne stabilizatory prądu są: ciągłe, pulsacyjne i mieszane.
Główne parametry:
1. Współczynnik stabilizacji napięcia wejściowego:,
K st.t=(∆U in /∆IH) (IH /U w), gdzie
In , ∆In – aktualna wartość i przyrost bieżącej wartości w obciążeniu.
Współczynnik K st.t obliczany przy stałej rezystancji obciążenia.
2. Wartość współczynnika stabilizacji w przypadku zmiany oporu:
KRH=(∆R n/ R n)(IH/∆IH)=ri / RH gdzie
RH, ∆R н - rezystancja i przyrost rezystancji obciążenia;
gi – wartość rezystancji wewnętrznej stabilizatora.
KRH współczynnik jest obliczany przy stałym napięciu wejściowym.
3. Wartość współczynnika temperaturowego stabilizatora: γ=∆I n /∆t środowisko
Do parametrów energiistabilizatory odnoszą się do wydajności: η=P out/P in.
Rozważmy kilka schematów stabilizatorów.
Bardzo rozpowszechniony jest stabilizator prądu na tranzystorze polowym, ze zwartą bramką i źródłem, odpowiednio Uzi=0. Tranzystor w tym obwodzie jest połączony szeregowo z rezystancją obciążenia. Punkty przecięcia bezpośredniego obciążenia z charakterystyką wyjściową tranzystora określą wartość prądu przy najniższej i najwyższej wartości napięcia wejściowego. Przy zastosowaniu takiego obwodu prąd obciążenia zmienia się nieznacznie ze znaczną zmianą napięcia wejściowego.
Stabilizator prądu przełączania ma swoją cechę wyróżniającą działanie tranzystora-regulatora w stanie przełączania. Pozwala to zwiększyć wydajność urządzenia. Stabilizator prądu przełączającego to rodzaj przetwornika jednocyklowego objętego pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Takie urządzenia, w zależności od wykonania części mocy, można podzielić na dwa typy: z szeregowym połączeniem dławika i tranzystora; z szeregowym połączeniem dławika i równoległym połączeniem tranzystora regulacyjnego.
