Sursa de tensiune stabilizată

ARGUMENT

Primul pas în abordarea oricărui montaj electronic îl reprezintă folosirea unei surse adecvate de alimentare. În practica curentă electronistul are nevoie în laborator sau pentru a experimenta, a verifica și a măsura caracteristicile electrice ale unor montaje de diferite tensiuni continue stabilizate care să fie capabile să debite curenți de diferite intensități. Dezavantajul este că nu își păstrează în timp m contantă tensiunea la borne datorită autodescărcării sau consumării propriu-zise.

Totodată prezintă dezavantajul că au tensiuni fixe, iar pentru obținerea unor tensiuni mai mari necesită inserarea mai multor elemente.

Pentru alimentarea aparaturi electronice sunt necesare surse de energie de curent continuu. Aceste surse pot fi surse chimice (baterii galvanice, acumulatoare) sau redresoare. Prin redresor se înțelege un circuit electronic capabil sa transforme energia electrica de curent alternativ în energie electrica de curent continuu. Alimentarea redresoarelor se face de obicei de la rețeaua de energie electrica. Redresoarele de puteri mici (până la 1 kW) se alimentează în curent alternativ monofazat, iar cele de puteri mari se alimentează în curent alternativ trifazat. 

Dintre elementele componente ale redresorului cele electronice trebuie să aibă proprietatea dea conduce unilateral, respectiv sa prezinte o caracteristica pronunțată neliniara si să funcționeze în regim neliniar. Se pot folosi diode cu vid (kenotroane), diode semiconductoare, tiratroane, tristoare, etc.

Stabilizatoarele parametrice folosesc in montaj o impedanța neliniara, care poate compensa variația sarcinii sau pe cele ale tensiunii de alimentare.

Acest tip de stabilizator folosește ca impedanța neliniara, fie un element neliniar cu o comportare rezistiva (un tub cu gaz stabilizator de tensiune sau o dioda Zener), fie un element neliniar cu o comportare reactiva. Impedanța neliniara se pate monta in serie sau in derivație.

Deoarece impedanța neliniara consuma energie daca are caracter rezistiv sau acumulează energie, daca are un caracter reactiv, randamentul acestor stabilizatoare, in special pentru cele de curent continuu, este scăzut.

CAPITOLUL 1. GENERALITĂŢI

O sursă de alimentare  (power supply) este un dispozitiv care furnizează energie electrică uneia sau mai multor sarcini electrice. Termenul este folosit în general pentru acele dispozitive care efectuează conversia dintre două forme de energie, dar se poate utiliza și în cazul dispozitivelor care convertesc o altă formă de energie(mecanică, solară, chimică) în energie electrică. O sursă de alimentare stabilizată (regulated power supply) este o sursă de alimentare care controlează tensiunea și curentul de ieșire la o valoare specifică, această valoare fiind ținută relativ constantă în raport cu variațiile curentului de sarcină sau a tensiunii de alimentare furnizate de către sursa de energie electrică a sursei de alimentare.

Figura 1. Schema bloc a modului de utilizare a unei surse de alimentare

Sursa de energie electrică necesară furnizării curentului de funcționare a sursei de alimentare și a sarcinii electrice poate fi :

• sursă electrică (AC sau DC);
• dispozitiv de stocare a energiei electrice (baterii);
• dispozitive electromecanice (generatoare sau alternatoare);
• panouri solare. Regulatoarele de tensiune sunt caracterizate de următorii parametrii:
• cantitatea de tensiune și de curent furnizate;
• durata furnizării energiei electrice fără realimentare sau reîncărcare (valabil pentru sursele de energie portabile);
• stabilitatea tensiunii și curentului furnizat în diferite condiții de sarcină;
• furnizarea de energie continuă sau în impulsuri.

Regulatoarele de tensiune pot fi împărțite în regulatoare convenționale (sau liniare) și regulatoare în comutație. Regulatoarele clasice sunt relativ simple dar devin din ce în ce mai voluminoase și grele pe măsură ce curentul necesar a fi furnizat către sarcină este mai mare, datorită necesității utilizării unor transformatoare și radiatoare mari. Regulatoarele clasice realizează stabilizarea tensiunii de ieșire pe baza principiului divizării de tensiune, ceea ce determină un consum de energie și, implicit, o eficiență redusă. Sursele în comutație cu aceiași parametrii funcționali ca ai unei surse liniare au un volum relativ mult mai mic, o eficiență superioară dar sunt mult mai complexe.