A feszültségstabilizátorok szükségessége

Az elektronikus berendezések és mérőműszerek legnagyobb hányada a váltakozóáramú hálózatról működik. Mivel a berendezések, ill. áramköri egységek működéséhez egyenfeszültség szükséges, amelynek értéke rendszerint nem egyezik meg a hálózat feszültségével, ezért a berendezésekben külön egység, az ún. tápegység gondoskodik a hálózati feszültség átalakításáról és egyenirányításáról.
Az állandó vagy változtatható értékű egyenfeszültséget biztosító stabilizált tápegység egyrészt mint önálló készülék nagyon fontos segédeszköz a méréstechnikában, másrészt a jobb minőségű, precízebb kivitelű mérőműszerek feszültségellátását a leggyakrabban stabilizált tápegységek biztosítják.

A különböző hatások

A stabilizált tápegységek feladata kettős:
• Állandó kimenőfeszültség biztosítása a bemeneti hálózati feszültség ingadozásaitól függetlenül,
• Állandó kimeneti feszültség biztosítása a terhelés változásaitól függetlenül.

Annak függvényében, hogy a kimeneti feszültség, vagy a kimeneti áram értékét próbáljuk állandó értéken tartani megkülönböztetünk:
• Feszültségstabilizátorokat,
• Áramstabilizátorokat.

A stabilizátorok osztályozása, az áramkörök

Ha a feszültség értékét szeretnénk állandó értéken tartani, akkor feszültségstabilizátorról beszélünk.
A feszültségstabilizátor négypólusként történő ábrázolása a következő ábrán látható. A feszültségstabilizátor ábrázolása négypólusként

A feszültségstabilizátor ideális karakterisztikája Az ideális feszültségstabilizátor karakterisztikája a fenti ábra szerinti, de a valóságos feszültségstabilizátor karakterisztikája ettől eltérő, mivel a kimeneti feszültsége a terhelőáram, a bemeneti feszültség változásától és a hőmérséklettől függően bizonyos határok között változik.
A feszültségstabilizálás megoldására két módszer lehetséges:
• Soros stabilizálási módszer,
• Párhuzamos stabilizálási elv.

Soros feszültségstabilizálási elv

A soros stabilizálás, egyszerű áramkör

A soros stabilizálási módszer egy olyan eljárás, mintha a terheléssel sorosan egy szabályozó elem lenne kötve, amely úgy viselkedik mint egy vezérelt változtatható ellenállás, és ennek a csökkenése ill. növelése a kimenő feszültség állandóságát biztosítja.

Párhuzamos feszültségstabilizálási elv

A párhuzamos stabilizálás, egyszerű áramkör

A párhuzamos elvű stabilizátoroknál a szabályozó elem a terheléssel párhuzamosan kapcsolódik, amint azt az előző ábrán is láthatjuk.
A kimeneti feszültség megváltozásának hatására a szabályozó elem söntölő hatása megváltozik, mégpedig úgy, hogy hatásával próbálja állandó értéken tartani a kimenő feszültséget.

A stabilizálási tényezők

A stabilizálásra jellemző a stabilizálási tényező, a bemenő feszültségváltozásra:

amely megmutatja, hogy a bemenő feszültség relatív megváltozása milyen relatív kimenőfeszültség megváltozást eredményez.
A terhelő áram változására a stabilizálási tényező:
,
amely megmutatja, hogy a kimenő áram relatív megváltozása milyen relatív kimenőfeszültség megváltozást eredményez.
Mindkét stabilizálási tényező akkor jó, ha kis értéket képvisel.

Ha a feszültség értékét szeretnénk állandó értéken tartani, akkor feszültségstabilizátorról beszélünk.

A párhuzamos elvű stabilizátoroknál a szabályozó elem a terheléssel párhuzamosan kapcsolódik; a kimeneti feszültség megváltozásának hatására a szabályozó elem söntölő hatása megváltozik, mégpedig úgy, hogy hatásával próbálja állandó értéken tartani a kimenő feszültséget.

A soros stabilizálási módszer egy olyan eljárás, mintha a terheléssel sorosan egy szabályozó elem lenne kötve, amely úgy viselkedik mint egy vezérelt változtatható ellenállás, és ennek a csökkenése, illetve növelése a kimenő feszültség állandóságát biztosítja.

A stabilizálásra jellemző a stabilizálási tényező a bemenő feszültségváltozásra , amely megmutatja, hogy a bemenő feszültség relatív megváltozása milyen relatív kimenőfeszültség megváltozást eredményez.A terhelő áram változására a stabilizálási tényező megmutatja, hogy a kimenő áram relatív megváltozása milyen relatív kimenőfeszültség megváltozást eredményez.

Olyan tápegység, amely a bemenő jel és a terhelés változásait kiküszöböli.