Сучасний інтегральний лінійний стабілізатор напруги – це мікросхема, на вхід якої подається нестабілізована напруга, а на виході формується необхідну стабілізовану напругу. У ідеального стабілізатора значення вихідної напруги не залежить від змін вхідної напруги, струму навантаження, від температури, від часу [19].

На рис. 3.8 представлена ​​узагальнена структурна схема такого стандартного стабілізатора напруги.

Рис. 3.8. Структурна схема стабілізатора напруги

Коротко розглянемо основні блоки мікросхеми формування лінійного стабілізованої напруги:

Вихідний каскад. Цей блок забезпечує необхідне значення струму навантаження;

Джерело опорної напруги. Забезпечує вироблення значення опорного напруги, яке б не залежало від змін вхідної напруги, струму навантаження, від температури, від часу;

Схема порівняння. Забезпечує порівняння опорного напруги з вихідним (частиною вихідного) і управляє вихідним каскадом для забезпечення цієї рівності. Функції схеми порівняння зазвичай виконує диференційний каскад зі схемою управління або операційний підсилювач;

Схеми захисту. Для ІМС стабілізатора напруги важливо, щоб він не виходив з ладу при виникненні екстремальних умов експлуатації – перегрів кристала, при аварійному короткому замиканні навантаження, при перевищенні допустимого значення вхідної напруги.

Відповідно, існують наступні схеми захисту ІМС стабілізатора напруги:

– Від перегріву кристала;

– Від короткого замикання;

– Від підвищеної вхідної напруги.

Для нижче розглянутих схем автомобільних стабілізаторів напруги обов’язкова наявність додаткової функції захисту від «переполюсовкі» (помилковою зміни полярності вхідної напруги).

Основні параметри стабілізаторів напруги. В ідеалі стабілізатор напруги повинен забезпечувати величину вихідної напруги, не залежну від рівня вхідної напруги, вихідного струму, температури, часу та інших зовнішніх факторів. Оскільки всі існуючі стабілізатори тільки наближаються до ідеального, то вони мають такими параметрами [19, 20], перерахованими в табл. 3.3.

Як випливає з цієї таблиці, до основних параметрів цих мікросхем належать такі:

– Вихідна напруга ί /χ;

– Початкова точність установки вихідної напруги t /bix;

– Величини власного струму споживання і вихідного струму;

– Величини нестабільності по вхідному напрузі і по струму навантаження;

– Величина дрейфу вихідної напруги;

– Коефіцієнт згладжування пульсацій;

– Температурний коефіцієнт напруги;

– Величина залишкової напруги;

– Чинне і пікове значення напруги шуму на виході мікросхеми.

У цій же таблиці наведені загальноприйняті позначення цих параметрів, а також їх визначення, опису та найпростіші вирази для розрахунку їх чисельних значень.

Таблиця 3.3. Основні параметри мікросхем лінійних стабілізаторів напруги

Таблиця 3.3 (закінчення)

Розглянемо докладніше особливості організації внутрішніх блоків типовий мікросхеми стабілізатора напруги.

Джерело: Білоус О.І., Єфименко С.А., Турцевич А.С., Напівпровідникова силова електроніка, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. кол. вкл.