Принцип работы стабилизатора напряжения

      Сглаживающие фильтры позволяют существенно уменьшить уровень пульсаций, но не исключают их полностью. Исключить пульсации позволяют стабилизаторы напряжения. Различают параметрические и компенсационные стабилизаторы. В составе преобразователей малой мощности как правило применяются параметрические стабилизаторы.
     Полупроводниковый параметрический стабилизатор это диод, р-n переход которого, при определенных условиях, допускает электрический пробой. Такой диод называют стабилитроном. Пробоем р-n перехода называют явление резкого уменьшения дифференциального сопротивления перехода при достижении обратным напряжением заданного значения. Это значение называют напряжением стабилизации UC. Если протекающий через пробитый р-n переход ток ограничивать допустимым значением, то состояние пробоя в стабилитроне можно поддерживать и воспроизводить в течение десятков тысяч часов. Вольт амперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 13.8а, а схемное обозначение - на рис. 13.8б.
Рассмотренные свойства и вольтамперная характеристика стабилитрона показывают, что при прямом включении он будет выполнять роль обычного диода. При обратном включении он также выполняет роль обычного диода, если  . Только когда  наступает пробой р-n перехода. Дифференциальное сопротивление р-n перехода, резко уменьшается, так что падение напряжения на нем лишь незначительно изменяется относительно UC. В силу этого нормальным включением стабилитрона является обратное. Рабочее напряжение не менее чем 1,5 раза должно превышать напряжение стабилизации UC. Рабочим участком вольт- амперной характеристики является участок пробоя р-n перехода.

Схема стабилизатора напряжения приведена на рис. 13.8в. В ее состав входят: источник питающего напряжения - Uвх (например, напряжение с выхода сглаживающего фильтра), ограничительный резистор Rогр, стабилитрон Д, сопротивление нагрузки RH. Под воздействием входного напряжения через резистор Rогр протекает ток стабилитрона IC и ток нагрузки IH. Поэтому
                               .                                (13.6)
Напряжение стабилизации UC  приложено к узлам 1 - 1' схемы. Под этим напряжением находится и сопротивление нагрузки. Значит
 .
Выражение (13.16) можно применять для расчета параметров схемы.