Стабилизатор

Простейший стабилизатор — это стабилитрон . Если параллельно ему подключить нагрузку R_H (рисунок а) , то напряжение на ней останется стабилизированным до тех пор, пока ток через нее не будет слишком велик. Рассчитывается схема так, чтобы в отсутствие стабилитрона напряжение в средней точке делителя из R_ст и R_н было не ниже номинального напряжения стабилизации стабилитрона U_ст, иначе при его подключении ток через него не пойдет и стабилитрон не откроется. В результате максимальный ток. который мы можем получить в такой схеме, не превышает нескольких десятков миллиампер— в зависимости от мощности стабилитрона. Такой стабилизатор называют еще параметрическим.

Два стабилизатора для источников питания а — самый простой на стабилитроне, б — с эмиттерным повторителем

А зачем здесь конденсатор? В нестабилизированном ис¬точнике, один фильтрующий конденсатор уже имеется, не так ли? Ответ простой: на выходе всех типов стабилизаторов всегда ставится конденсатор, как и до них. Он позволяет сгладить остаточные пульсации, которые все равно просочатся на выход, потому что стабилитрон имеет свое дифференциальное сопротивление и при изменении входного напряжения или тока в нагрузке напряжение на нем также будет меняться, хоть и в небольшой степени. Величина емкости здесь может быть значительно меньше, чем на выходе выпрямительного моста, поставить здесь конденсатор емкостью, к примеру, 470 мкФ ничто вам помешать не может, а по размерам и стоимости он будет мало отличаться от такого же, но емкостью 47 мкФ. Для интегральных стабилизаторов он может быть меньше — обычно рекомендуется ставить керамический, емкостью 0,1-1 мкФ.

Схема на (рисунке б). Здесь транзистор включен эмиттерным повторителем, который, во-первых, имеет высокое входное сопротивление (поэтому ток через стабилитрон практически не зависит от изменений тока в нагрузке), во-вторых, служит усилителем тока. То есть мощностные возможности здесь определяются только транзистором. Конденсаторов здесь целых два: первый помогает сглаживать пульсации на стабилитроне, второй — оставшиеся пульсации на выходе транзистора 

При указанных на схеме параметрах она выдаст нам около 1 А. Статический коэффициент передачи тока для транзистора КТ815А разен (по справочнику) 40, поэтому базовый ток при 1 А на выходе должен составить не менее 25 мА, а ток через стабилитрон КС156А ни при каких условиях не должен быть меньше 3 мА (минимальное допустимое значение). Из этих соображений выбирается величина сопротивления RCT = 200 Ом. Какая мощность выделится на «проходном» транзисторе VT1. Не такая уж и маленькая: (12В-5В) •1А = целых 7 Вт. То есть его явно надо ставить на радиатор. Отсюда виден главный недостаток подобных аналоговых стабилизаторов — низкий КПД. В данном случае он всего около сорока процентов, остальное рассеивается в пространстве. Мы можем его несколько повысить, снижая входное напряжение, но только до определенного предела— здесь он равен примерно 8 В, иначе эта схема не справится. Помните, что 8 В — это действительно нижний предел, а не среднее значение пульсирующего напряжения на выходе конденсатора фильтра, которое показывает вольтметр. В противном случае стабилизатор просто перестанет стабилизировать. Потому в таких примитивных схемах всегда следует иметь запас, и не слишком маленький.

Заменой n - р - n - транзистора на р-n-р с соответствующим изменением всех полярностей (в том числе переворотом конденсаторов и стабилитрона) на обратные  получим стабилизатор отрицательного напряжения. А для получения большего тока на выходе вместо обычного транзистора можно поставить транзистор с «супербетой». Так, если мы заменим КТ815 на «дарлингтоновский» КТ829, то можем «выжать» уже до 10 А, только для сохранения значения выходного напряжения вместо стабилитрона КС156А придется взять КС162А. И не забудьте, что и нестабилизированный источник тоже должен обеспечить такой ток, да и радиатор придется ставить существенно больший.

Можно построить недорогой двухполярный источник питания усилителя. схема источника питания для усилителя, приведена на рисунке

 Мощный двухполярный стабилизатор на ±15 В, 4А

Стабилитрон 1N4745A— достаточно мощный (ток стабилизации — до 57 мА), с напряжением стабилизации 16 В. Светодиоды (VD7, VD8) сигнализируют о наличии напряжения по обоим каналам. Импортную мощную «дарлинковскую» пару BDW93C/BDW94C можно заменить на отечественную КТ827/КТ825