Spätnoväzobné stabilizátory prúdu


       Pre zlepšenie stabilizačných vlastností zdrojov prúdu, pre dosiahnutie čo najmenšieho kolísnia výstupného prúdu I2, sú kvalitné zdroje prúdu realizované ako stabilizátory prúdu so spätnou väzbou. Hlavnými časťami týchto stabilizátorov, podobne ako to bolo u stabilizátorov napätia so spätnou väzbou, sú regulačná súčiastka, zdroj referenčného napätia, snímač odchýlky a rozdielový zosilňovač. Na rozdiel od stabilizátora napätia, v ktorom regulačné napätie ( regulačná odchýlka ) bolo dané rozdielom časti výstupného napätia stabilizátora a referenčného napätia, porovnáva sa v stabilizátore prúdu referenčné napätie s napätím, ktoré vzniká prechodom výstupného prúdu I2  pomocným rezistorom RS  ( snímačom odchýlky ) ,  zapojeným v sérii so zaťažovacím rezistorom RZ.

       Bloková schéma zdroja prúdu so spätnou väzbou je na nasledujúcom obrázku a) a jednoduché obvodové zapojenie s diskrétnymi polovodičovými prvkami je na obrázku b).



a)


b)

       Zapojenie vychádza zo známeho zapojenia spätnoväzobného stabilizátora napätia, ktorého činnosť sme si popísali v príslušnej podtéme. Rozdiel je len v tom, že u stabilizátora napätia sa záťaž RZ zapája paralelne ku snímaču odchýlky ( potenciometer Pot)  a preto je mimo regulačného obvodu , kdežto u stabilizátorov prúdu sa záťaž RZ zapája sériovo so snímačom odchýlky ( rezistorom RS )  a je vpodstate súčasťou regulačného obvodu.

Činnosť obvodu na obrázku b) je nasledovná :

       Pri zvýšení napájacieho napätia UCC, alebo pri znížení odporu záťaže RZ  sa prúd I2  zvýši, čím sa zvýši aj napätie URs a napätie UBE2. Nárastom napätia UBE2  sa tranzistor T2  priotvorí, čím sa zvýši prúd kolektora IK2 a zároveň zníži prúd bázy IB1.  Zníženie prúdu IB1 spôsobí privratie tranzistora T1, čo spôsobí zníženie veľkosti hodnoty prúdu I2 pretekajúceho záťažou RZ  skoro na pôvodnú hodnotu.   Pri znížení napájacieho napätia UCC, alebo pri zvýšení odporu záťaže RZ  sa prúd I2  na výstupe obvodu zníži. Na túto zmenu zareaguje elektronika obvodu tak, že priotvorí tranzistor T1, čím prepustí na výstup obvodu do záťaže RZ  väčší prúd, ktorého hodnota sa bude blížiť k pôvodnej hodnote prúdu I2.

       Na záver tejto podtémy si ešte uvedieme veľmi jednoduchú realizáciu stabilizátora prúdu so spätnou väzbou využitím moderného monolitického stabilizátora napätia typu LM 317. Zapojenie je na nasledujúcom obrázku.

       V tomto zapojení sa využíva tá skutočnosť, že tento stabilizátor napätia si udržiava medzi vývodmi "2 - 1" stále napätie  1,25 V.  Ak medzi tieto dva vývody dáme snímací rezistor RS , potom obvod sám nastaví veľkosť prúdu I2  na takú hodnotu, aby na rezistore RS  bol úbytok napätia  1,25 V.  Prúd v obvode sa nezmení ani keď sa zmení veľkosť odporu záťaže RZ , alebo veľkosť napájacieho napätia UCC.  Veľkosť prúdu I2  je možné meniť len zmenou veľkosti odporu rezistora RS. Na tomto mieste je potrebné upozorniť, že prúd I2  nesmie klesnúť pod  10 mA,  pretože činiteľ stabilizácie obvodu LM 317 výrazne klesá ( táto podmienka vychádza z princípu vnútorného zapojenia obvodu.)





!!!   Použitie obsahu stránok alebo ich častí na "kvaziautorské" a komerčné účely je v rozpore s autorskými právami a je možné len so súhlasom autora   !!!

Spracoval :  Ing. Alexander Žatkovič
Prípadné pripomienky alebo otázky zasielajte na adresu