Высоковольтный стабилизатор напряжения: принцип работы, схемы и применение

Как работает высоковольтный стабилизатор напряжения. Какие основные схемы используются для построения высоковольтных стабилизаторов. Где применяются высоковольтные стабилизаторы напряжения. Какие преимущества и недостатки у разных типов высоковольтных стабилизаторов.

Принцип работы высоковольтного стабилизатора напряжения

Высоковольтный стабилизатор напряжения предназначен для поддержания постоянного выходного напряжения при колебаниях входного напряжения и изменениях нагрузки. Основные элементы такого стабилизатора:

• Регулирующий элемент (транзистор)
• Источник опорного напряжения
• Усилитель ошибки
• Делитель напряжения обратной связи

Принцип работы заключается в следующем:

1. С выхода стабилизатора через делитель напряжения снимается часть выходного напряжения
2. Это напряжение сравнивается с опорным в усилителе ошибки
3. Сигнал рассогласования управляет регулирующим элементом
4. Регулирующий элемент изменяет свое сопротивление, поддерживая постоянство выходного напряжения

Основные схемы высоковольтных стабилизаторов напряжения

Для построения высоковольтных стабилизаторов напряжения используются следующие основные схемы:

Компенсационный стабилизатор с однокаскадным усилителем ошибки

Это наиболее простая и распространенная схема. Ее основные элементы:

• Регулирующий транзистор
• Биполярный транзистор усилителя ошибки
• Стабилитрон как источник опорного напряжения
• Резистивный делитель обратной связи

Преимущества такой схемы:

• Простота
• Низкая стоимость
• Хорошая стабилизация при небольших токах нагрузки

Недостатки:

• Невысокий коэффициент стабилизации
• Ограниченный диапазон входных напряжений

Стабилизатор с операционным усилителем

В этой схеме в качестве усилителя ошибки используется операционный усилитель. Основные преимущества:

• Высокий коэффициент усиления
• Малое выходное сопротивление
• Широкий диапазон входных напряжений

Недостатки:

• Более высокая стоимость
• Сложность в обеспечении устойчивости

Применение высоковольтных стабилизаторов напряжения

Высоковольтные стабилизаторы напряжения находят применение в следующих областях:

• Питание ламповых каскадов аудиотехники
• Высоковольтные источники питания измерительного оборудования
• Питание фотоэлектронных умножителей
• Питание электронно-лучевых трубок
• Высоковольтные источники для научного оборудования

Особенности проектирования высоковольтных стабилизаторов

При разработке высоковольтных стабилизаторов необходимо учитывать следующие моменты:

• Выбор высоковольтных компонентов с соответствующими пробивными напряжениями
• Обеспечение изоляции высоковольтных цепей
• Снижение уровня пульсаций и шумов
• Защита от перегрузки и короткого замыкания
• Обеспечение устойчивости работы

Преимущества и недостатки линейных высоковольтных стабилизаторов

Линейные высоковольтные стабилизаторы имеют следующие преимущества:

• Низкий уровень пульсаций и шумов
• Высокое быстродействие
• Простота схемотехники

К недостаткам можно отнести:

• Низкий КПД
• Большое тепловыделение
• Ограниченный диапазон входных напряжений

Импульсные высоковольтные стабилизаторы напряжения

Импульсные высоковольтные стабилизаторы обладают следующими преимуществами:

• Высокий КПД
• Малые габариты и вес
• Широкий диапазон входных напряжений

Недостатки импульсных стабилизаторов:

• Более высокий уровень пульсаций
• Генерация электромагнитных помех
• Сложность схемотехники

Выбор компонентов для высоковольтного стабилизатора

При выборе компонентов для высоковольтного стабилизатора необходимо учитывать следующие параметры:

• Максимальное рабочее напряжение
• Допустимая рассеиваемая мощность
• Коэффициент усиления и частотные свойства транзисторов
• Температурная стабильность параметров
• Уровень собственных шумов

Методы повышения стабильности выходного напряжения

Для повышения стабильности выходного напряжения высоковольтного стабилизатора применяются следующие методы:

• Использование прецизионных источников опорного напряжения
• Повышение коэффициента усиления в цепи обратной связи
• Температурная компенсация
• Применение дополнительных каскадов стабилизации
• Использование схем динамической коррекции

Защита высоковольтного стабилизатора от перегрузки и КЗ

Для защиты высоковольтного стабилизатора от перегрузки и короткого замыкания применяются следующие методы:

• Ограничение максимального тока
• Отключение выхода при превышении допустимого тока
• Схемы плавного запуска
• Тепловая защита
• Защита от превышения входного напряжения

При правильном выборе схемы и компонентов высоковольтный стабилизатор напряжения обеспечивает стабильное питание чувствительной аппаратуры в широком диапазоне входных напряжений и нагрузок.

Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения — Radio это просто

Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения при построении высококачественных высоковольтных стабилизаторов напряжения, например, для питания ламповых каскадов, приходиться применять специальные схемы включения регулировочных элементов, что усложняет схемотехнику таких стабилизаторов [1]. Между тем, существуют интегральные микросхемы, применяя которые можно создавать простые высоковольтные стабилизаторы напряжения компенсационного типа на выходное напряжение от 70 до 140 В. Это микросхемы типов SE070N, SE080N, SE090N, SE105N, SE110N, SE120N, SE125N, SE130N, SE135N, SE140N. Эти микросхемы предназначены для контроля и регулировки напряжения постоянного тока. Как нетрудно догадаться, цифровое обозначение в маркировке микросхемы будет соответствовать рабочему напряжению микросхемы в вольтах.

Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения на рис.

показан один из возможных вариантов линейного стабилизатора на выходное напряжение 115 В постоянного тока. Источником напряжения для стабилизатора служит сеть переменного тока 220 В. В других конструкциях источником напряжения может быть, например, вторичная обмотка силового трансформатора, выход выпрямителя преобразователя напряжения. Стабилизатор выполнен на интегральной микросхеме SE115N, представляющей собой детектор напряжения на 115 В.

Контролируемое напряжение с выхода стабилизатора поступает на вход DA1 — вывод 1. Если напряжение на выходе стабилизатора стремится увеличиться свыше рабочего напряжения DA1, то открывается выходной п-р-п транзистор микросхемы, коллектор которого выведен на вывод 2 DA1. Это приводит к тому, что понижается напряжение затвор-исток VT1, что приводит к понижению выходного напряжения стабилизатора. На мощном высоковольтном полевом n-канальном транзисторе VT1 выполнен истоковый повторитель напряжения.

Сетевое напряжение переменного тока поступает на мостовой диодный выпрямитель VD1 – VD4. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Резистор R1 уменьшает бросок тока через выпрямительные диоды и разряженный конденсатор С1, возникающий при включении устройства в сеть. Стабилитрон VD5 защищает полевой транзистор от пробоя высоким напряжением затвор-исток. Светящийся светодиод HL1 сигнализирует о наличии выходного напряжения, кроме того, цепь R3HL1 разряжает оксидные конденсаторы при отключенной нагрузке.

Резистор R1 должен быть проволочным. Его сопротивление и мощность выбирают исходя из параметров подключенной к стабилизатору нагрузки. Остальные резисторы любые из С2-33, МЛТ, РПМ соответствующей мощности. Сопротивление резистора R2 выбирают исходя из входного напряжения стабилизатора, при этом следует учитывать, что максимальный втекающий ток DA1 по выводу 2 не должен превышать 20 мА. Конденсаторы типа К50-68 или импортные аналоги. Если в вашей конструкции С1 будет, как и по схеме рис. 1, подключен к выходу мостового выпрямителя напряжения переменного тока 50 Гц, то его ёмкость следует выбирать исходя из 4 мкФ на каждый 1 Вт нагрузки. В общем случае, ёмкость конденсатора С2 должна быть равна ёмкости конденсатора С1. Выпрямительные диоды 1 N4007 можно заменить, например, на 1N4006, UF4006, RL105, КД234Д. Вместо стабилитрона BZV55C-12 подойдёт BZV55C-13, 1N4743A, 2С212Ц, КС212Ц. Светодиод подойдёт любого типа непрерывного свечения, желательно с повышенной светоотдачей. Полевой МДП транзистор HV82 рассчитан на максимальный ток стока 6,5 А, напряжение сток-исток 800 В и максимальную рассеиваемую мощность 150 Вт (с теплоотводом).

В высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения его можно заменить, например, на IRF350, IRF352 или другой, подходящий по параметрам к подключенной нагрузке [2, 3]. Следует учитывать, что если, например, к выходу стабилизатора подключена нагрузка мощностью 30 Вт, то при питании устройства от сети 220 В, на транзисторе VT1 будет рассеиваться мощность около 80 Вт. Если же входным напряжением для стабилизатора будет, например, напряжение +180 В (выход выпрямителя «лампового» трансформатора), то при выходном напряжении 115 В и токе нагрузки 0,5 А установленный на теплоотвод транзистор будет рассеивать около 33 Вт тепловой мощности. Это немало, поэтому, линейные высоковольтные стабилизаторы напряжения целесообразно применять для питания слаботочной нагрузки, например, лампового активного щупа для осциллографа и в других местах, где применение импульсных высоковольтных стабилизаторов напряжения нежелательно.

Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения может быть смонтировано на печатной плате размерами 105×50 мм, эскиз которой показан на рис.

Ток потребления микросхемы SE115N по выв. 1 около 3 мА. Для увеличения выходного напряжения стабилизатора в цепь вывода 3 DA1 можно включить стабилитрон. Например, если у вас имеется микросхема SE140N «на 140 В», а вам нужен стабилизатор на выходное напряжение 180 В, то нужно последовательно с выв. 3 включить стабилитрон 1N4755A или два последовательно включенных стабилитрона КС520В. Через стабилитрон будет протекать сумма токов через выв. 1 и 2 DA1.

Кроме высоковольтных интегральных микросхем SE***N существуют также и низковольтные SE005N, SE012N, SE024N, SE034N, SE040N, на которых также можно изготавливать компенсационные стабилизаторы напряжения. Стабилизатор напряжения, изготовленный по тому же принципу, который показан на рис. 1, должен иметь входное напряжение постоянного тока (на обкладках С1), превышающее выходное не менее чем на 8 В. При изготовлении конструкции, собранной по рис. 1, учитывайте, что все её элементы находятся под напряжением сети.

Параметрический стабилизатор напряжения

В процессе сборки и настройки различных электронных устройств часто требуется получение того или иного питающего напряжения. Разные схемы, в зависимости от состава и предназначения, порой требуют совершенно разных напряжений, как правило, из диапазона 3-20В. Если под рукой есть блок питания уже рассчитанный на нужное напряжение — отлично, а если нет? В этом случае на помощь могут придти стабилизаторы из серии 78lХХ. Однако получить нужное стабилизированное напряжение из более высокого можно не только с помощью с готовых микросхем. Для тех случаев, когда пор рукой не оказалось стабилизатора 78lХХ на нужное напряжение, будет весьма актуальна постройка параметрического стабилизатора. В нём нужное напряжение стабилизируется за счёт стабилитрона, а использование мощного биполярного транзистора позволяет снимать со схемы такого стабилизатора довольно значительный ток, около 1,5 — 2А. Преимуществом такого стабилизатора является возможно получать любое напряжение из диапазона 5-12В путём выбора соответствующего стабилитрона и резисторов без изменения схемы. Схема для сборки представлена ниже.

Нужен ли стабилизатор напряжения для телевизора или любой другой цифровой техники | Стабилизаторы напряжения | Блог

Если вы пойдете покупать телевизор, консультант наверняка предложит вам защитить его с помощью стабилизатора напряжения. Он будет рассказывать про защиту от помех, про скачки напряжения, про выгорающие пиксели и прочие ужасы. В качестве последнего довода обычно приводится сравнение цены стабилизатора и телевизора: доплатить 3-5 тысяч, чтобы защитить технику стоимостью в десятки раз дороже — звучит разумно. Но так ли нужна эта защита?

От чего защищает стабилизатор

Как видно из его названия, он стабилизирует напряжение. В первую очередь, под этим подразумевается поддержание выходного напряжения в нужных пределах. Допустим, из-за большой нагрузки на сеть напряжение у вас в розетке упало до 190 В, а то и ниже. Подключите к этой розетке стабилизатор — и на его выходе будут «честные» 230 В (с недавних пор именно такое напряжение является стандартным взамен ранее принятых 220 В).

То же самое, если по каким-то причинам у вас в розетке напряжение выше нормального: например, 250В — такое тоже случается, и для многих видов бытовой техники может оказаться фатальным. Подключенный к розетке стабилизатор будет держать все те же 230 В.

А еще стабилизатор защищает от скачков напряжения — в сильно нагруженных сетях при подключении мощных потребителей нередки кратковременные «просадки» напряжения. Жители загородных домов наверняка вспомнят лампочки, мерцающие, когда сосед включает сварочный аппарат.

От высокочастотных помех, которые могут стать причиной искажения изображения, стабилизатор не защищает. Вообще, все блоки питания телевизоров снабжены встроенным фильтром — не для защиты питания телевизора, а для защиты других приборов в сети: импульсный блок питания телевизора сам по себе является мощным источником помех. Но если вы уверены, что помеха идет по сети и встроенный фильтр блока питания телевизора с ней не справляется, то вместо стабилизатора лучше купить хороший сетевой фильтр.

От выгорания пикселей стабилизатор также не защищает. Выгорание пикселей происходит по причинам, никак не связанным с напряжением в сети питания. Наличие активного корректора мощности в блоке питания (а им снабжено большинство БП цифровой техники) фактически оснащает технику встроенным стабилизатором. Если блок питания работает, он будет выдавать на выходе требуемое напряжение, сколько бы он ни получал на входе. Если входного напряжения не будет хватать, БП просто отключится.

Так нужен ли стабилизатор?

В первую очередь это зависит от параметров напряжения в вашей электросети. Если вы живете в городе, в относительно новом доме, то, скорее всего, с напряжением у вас все в порядке и никакой надобности в стабилизаторе нет. Чтобы быть уверенным, можете замерить напряжение в розетке с помощью мультиметра — лучше это делать в часы пиковых нагрузок утром (7-10 часов) и вечером (17-19 часов). Если напряжение не выходит за пределы 230+10% — беспокоиться не о чем.

Даже если вы хотите перестраховаться и защитить вашу технику на случай аварий в сети или на подстанции, для этого намного лучше подойдет реле напряжения.

Оно устанавливается, как правило, в электрощитке и просто отключает электричество при выходе напряжения за установленные пределы. Когда напряжение вернется в норму, реле напряжения включит электричество обратно. Такое устройство, во-первых, дешевле (раза в 3-4 по сравнению с самыми дешевыми стабилизаторами), а, во-вторых, защитит не только телевизор, но вообще всю технику в квартире.

Напряжение понижено — тогда что?

Допустим, в розетке не 230, а 200 вольт. Пора идти за стабилизатором? Посмотрите сначала на параметры питания вашего телевизора — их можно найти в паспорте или на корпусе телевизора.

Импульсные блоки питания зачастую работают в очень широком диапазоне напряжений — от 100 до 250 В. Если напряжение в розетке укладывается в эти рамки, стабилизатор не нужен.

Так когда точно нужен стабилизатор?

Когда напряжение в сети часто опускается ниже допустимого. Например, ваша техника требует 200-250В, а в розетке напряжение порой опускается до 190. Тогда стабилизатор будет уместен. Особенно в такой ситуации установка стабилизатора показана технике, имеющей электродвигатели — насосам, холодильникам, кондиционерам и т. д.

Когда напряжение у вас в сети повышенное. Иногда в сельской местности подстанции настраивают на выдачу напряжения 240-250В, чтобы на удаленных потребителях оно опустилось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, могут быть проблемы из-за повышенного напряжения в сети: перегрев и выход из строя блоков питания, обмоток электродвигателей и т. п.

Если перепады напряжения происходят часто (моргают лампочки), стабилизатор следует брать электронный — они дороже, но у них отсутствует риск залипания реле.

Консультанты об этом не говорят, но релейный стабилизатор (а это самый недорогой и самый распространенный вид) сам может быть причиной выхода техники из строя. У механических реле, входящих в состав релейного стабилизатора, со временем растет риск залипания контактов. Если контакты реле «залипнут», напряжение на выходе стабилизатора может оказаться повышенным до весьма опасных значений.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР С МАЛЫМ УРОВНЕМ ПУЛЬСАЦИЙ

john 29 октября, 2013 — 22:58

Евгений Карпов

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР С МАЛЫМ УРОВНЕМ ПУЛЬСАЦИЙ

В статье описан относительно простой высоковольтный стабилизатор, обладающий малым уровнем шумов и пульсаций выходного напряжения. В стабилизатор встроены функции плавного нарастания выходного напряжения и защиты от перегрузок.

Стабилизатор предназначен для питания чувствительных схем предварительных усилителей и фонокорректоров, выполненных на электронных лампах.

Основные соображения

Основным назначением описанного ниже стабилизатора является питание высокочувствительных входных цепей ламповых усилителей. Это определило основное требование к стабилизатору – низкий уровень шума и пульсаций на выходе [1]. Конечно, было желательно получить и малое выходное сопротивление, но этот параметр не является определяющим из-за незначительного и мало меняющегося тока, потребляемого этим блоком усилителя.

За базовый вариант была принята классическая схема компенсационного стабилизатора с однокаскадным усилителем ошибки (Рис.1) [2]. Для получения малых пульсаций на выходе стабилизатора необходимо иметь значительную величину петлевого усиления, которое существенно зависит от коэффициента усиления усилителя ошибки. Для получения максимального коэффициента усиления в качестве коллекторной нагрузки транзистора VT1 применен источник тока I, и регулирующий элемент (VT2) выполнен на полевом транзисторе (можно считать, что каскад на транзисторе VT1 в области низких частот не нагружен).

Такая схемотехника позволяет получить в области низких частот усиление каскада порядка 55 — 63db (если b используемых транзисторов находится в пределах 40 — 100).

Читатель может задать закономерный вопрос: а почему не использовать стандартный операционный усилитель? Основным преимуществом такого решения является более простая схема при сравнимой величине усиления. Так же стабилизатор получается менее склонным к паразитной генерации.

Высокое выходное напряжение стабилизатора и относительно низкое опорное напряжение VR позволяет практически бесплатно и существенно (в 2 — 3 раза) повысить стабильность выходного напряжения за счет подключения резистора, задающего начальный ток стабилитрона (R1), к цепи выходного стабильного напряжения. Если вы посмотрите на схему, то увидите, что через стабилитрон текут три тока – стабильный ток I, заданный источником тока, стабильный ток IR1, заданный резистором R1 и нестабильный ток базы транзистора IB. Если учесть, что ток базы транзистора на несколько порядков меньше суммы стабильных токов I и IR1, то становится ясно, что влияние динамического сопротивления стабилитрона RD (Рис. 2) на выходное напряжение практически исключается.

 Особое внимание было уделено вопросу минимизации уровня шумов на выходе стабилизатора. В схеме можно выделить два основных источника шума – это транзистор VT1 и стабилитрон VD. Шумом источника тока и резисторов делителя R2 и R3 можно в первом приближении пренебречь. Это связано с тем, что суммарное сопротивление резисторов делителя достаточно мало (сотни ом – единицы килоомм), а шум источника тока не усиливается.

Возможность минимизации уровня шумов выбором типа и режима работы транзистора VT1 весьма ограничена. Во-первых, транзистор VT1 должен быть высоковольтным, это существенно ограничивает номенклатуру пригодных типов. Во-вторых, снижение уровня шумов путем снижением величины коллекторного тока наталкивается на два ограничения: ухудшение частотных свойств каскада и снижение величины b транзистора.

Точный расчет параметров каскада весьма громоздок, и я не буду его приводить, а ограничусь несколькими практическими рекомендациями.

Для большинства высоковольтных транзисторов средней мощности, аналогичных MPSA42, 2N6517, ZTX658, ZTX458 удовлетворительное сочетание параметров достигается при токе коллектора 0.7 — 1.5mA.

(При установке транзистора в схему желательно проверить величину его b; хотя типовые значения лежат в пределах 50 — 100, могут попасться экземпляры с b = 17 — 20.)

Нежелательно использовать в качестве VT1 более мощные транзисторы (типа MJE13003), при малых токах коллектора они имеют очень малую величину b, для получения приемлемого усиления каскада придется значительно увеличивать ток коллектора. Конечно, частотные свойства стабилизатора улучшатся, но ценой этого будет значительное увеличение рассеиваемой мощности на элементах схемы и увеличение уровня шума на выходе.

Следующим объектом нашей заботы является стабилитрон VD, определяющий величину опорного напряжения VR. Как правило, выбор типа стабилитрона и его рабочих режимов производится исходя из необходимого напряжения и его стабильности. Его шумовые характеристики не учитываются и не приводятся в технических данных. Чаще всего, это и не надо, но в некоторых случаях шумовые характеристики стабилитрона важны. Например, если источник питания должен иметь низкий уровень шума на выходе, если стабилитрон используется в цепях сдвига уровня сигнала или для организации напряжения смещения во входных каскадах усилителей, и непосредственно включен в сигнальную цепь.

Простейшая эквивалентная схема стабилитрона, учитывающая его ЕДС шума EN, показана на рисунке 2. Если вы мысленно замените в схеме стабилизатора (Рис.1) стабилитрон VD на его эквивалентную схему, то становится очевидным, что шумовой генератор включен непосредственно во входную цепь усилительного каскада на транзисторе VT1 и, соответственно, его шум будет усилен.

Фактически, стабилитрон является почти идеальным источником белого шума в широкой полосе частот, простирающейся от постоянного тока до единиц мегагерц (это используется для создания генераторов шума)[3]. Уровень шумового напряжения, генерируемого стабилитроном, существенно зависит от его режима. Наибольший уровень шума стабилитрон генерирует, когда он начинает входить в режим стабилизации, и его рабочая точка находится на колене вольт-амперной характеристики. Этот режим характеризуется очень малыми токами, текущими через стабилитрон (десятки – сотни микроампер). Увеличение тока стабилитрона вызывает уменьшение уровня шумового напряжения, этот факт многократно описан в различных источниках, но численных данных о величине уровня шума мне обнаружить не удалось.

Поэтому я решил просто померить уровни шумов, генерируемых стабилитронами различных типов, и оценить влияние тока стабилизации. Измерения проводились по схеме, показанной на рисунке 3.

 В качестве источника тока использовался довольно малошумящий полевой транзистор КП302Г. Уровень шума измерялся прибором ИСШ-НЧ в звуковой полосе частот (использовался внутренний фильтр). Конечно, полученные результаты не соответствуют абсолютно точному значению уровня шума, генерируемого стабилитроном, так как источник тока добавляет собственные шумы, но как показали измерения, они весьма малы, и этой погрешностью можно пренебречь.

Высоковольтный регулируемый стабилизатор — Меандр — занимательная электроника

  Плавающий режим работы регулируемых трехвыводных стабилизаторов, например, семейства LM117, делает их идеальными для работы на высоких напряжениях . Стабилизатор не имеет земляного вывода; вместо этого весь потребляемый ток (примерно 5 мА) протекает через выходной вывод. Так как стабилизатор видит только разницу напряжений между входом и выходом, максимально допустимое напряжение 40 В для стандартной серии LM117 и 60 В для высоковольтной серии LM117HV может не достигаться для выходных напряжений в сотни вольт. Однако микросхема может быть повреждена при коротком замыкании выхода, если не принять специальных мер для защиты от этой ситуации.

На рис. 1 показано, как это можно сделать. Стабилитрон D1 обеспечивает, что LM317H видит разницу между входом и выходом всего 5 В в диапазоне выходных напряжений от 1.2 В до 160 В. Поскольку высоковольтные транзисторы неизбежно имеют низкое β, применен транзистор Дарлингтона. Стабилитрон имеет достаточно низкий импеданс, поэтому прямо на входе LM317 блокировочный конденсатор не требуется (очевидно, что конденсатор не должен использоваться, если схема должна уцелеть при коротком замыкании выхода!). R3 ограничивает ток короткого замыкания на уровне 50 мА. RC-цепочка на выходе улучшает переходную характеристику, как и шунтирование вывода ADJUST, а R4 и D2 защищают вывод ADJUST во время короткого замыкания.

 Рис. 1. Базовая схема высоковольтного стабилизатора.

 Так как Q2 может рассеивать до 5 Вт в нормальном режиме и 10 Вт при коротком замыкании, он должен быть установлен на радиатор. Для больших выходных токов следует заменить проходной транзистор в корпусе TO-3 или TO-220 на TO-202 NSD134 и уменьшить R3. Естественно, если требуется выходной ток менее 25 мА, то R3 можно увеличить, чтобы уменьшить требуемый размер радиатора.

Усовершенствованный вариант стабилизатора показан на рис. 2. Здесь стабилитрон LM329B на 6.9 В соединен последовательно с внутренним опорным источником LM317. Это улучшает температурную стабильность, так как LM329B имеет гарантированный температурный коэффициент ±20 ppm/°C, а также улучшает качество стабилизации, так как LM317 может иметь большее петлевое усиление.

Рис. 2. Прецизионная схема высоковольтного стабилизатора.

 Эта же технология может быть использована для больших напряжений или токов при использовании лучших высоковольтных транзисторов или при каскадировании или параллельном соединении (с соответствующими уравнивающими эмиттерными резисторами ) нескольких транзисторов. Выходной ток короткого замыкания, определяемый R3, должен лежать в области безопасной работы Q2, чтобы исключить возможность вторичного пробоя.

Мощные стабилизаторы напряжения: высоковольтный на полевом транзисторе

Для постоянного контроля сетевого напряжения и предохранения электрического оборудования от чрезмерного понижения или повышения показателя, а также резких его скачков целесообразно приобрести мощный стабилизатор напряжения. Это устройство, призванное держать значения параметра в рамках рабочего диапазона и выключать электрооборудование, если ситуация может ему навредить.

Автоматический стабилизатор напряжения

Виды устройств

Существуют различные типы стабилизирующих приборов: архаичные релейные, электромеханические, дорогие варианты с плавной регулировкой и сложной электронной начинкой. Важно выбрать вариант, подходящий для эксплуатируемой сети.

Электромеханический тип

В трансформатор, используемый в таком приборе, вмонтирован сервопривод на базе двигателя с функцией реверса (работы в обратную сторону). Управляется механизм посредством электронной платы. При изменении положения контактов число витков во вторичной катушке меняется. Регулировать напряжение с помощью изделия получается только резко, без ступеней.

Электромеханический прибор с сервоприводом

Электронные

В этом случае, напротив, получается ступенчатое управление, при этом одни ступени призваны понижать показатель, другие – повышать. В приборе использованы тиристорные или симисторные элементы. При одновременном замыкании обоих типов ступеней получается достаточный спектр регуляции, позволяющий плавно изменять напряжение. Кроме того, этот ход нивелирует мигание ламповых компонентов. Устройство отличается бесшумной работой, что делает возможной его установку практически в любом помещении.

Какие лучше

Электромеханические варианты пользуются большой популярностью из-за невысокой цены. Они не искажают синусоидальную кривую, могут выдерживать короткие перегрузки. Но применять их целесообразно в тех электросетях, для которых не характерны мощные скачки стабилизируемого показателя. Перед приобретением нужно проверить, на какую силу тока рассчитан прибор. Минусы этой группы приборов – медленная коррекция показателя и невозможность эффективной эксплуатации при низких температурах.

В  из  = 1,25 ( рэндов 1  / рэп  2  + 1) 

R1 / R2 = {(Vout / 1.25) - 1}
1000 / R2 = {(5 / 1,25) - 1}
R2 = 1000/3
R2 = 333,33