Stabilizatoare de tensiune – Definitii

1.1. Definiţii

 Un sistem electronic supus acţiunii unui ansamblu de semnale de intrare furnizează la ieşire o serie de semnale cu caracteristici electrice variabile în timp.

Menţinerea invariantă în timp a caracteristicilor elec­trice ale unui semnal la ieşirea unui sistem, în condiţii de variaţie în domenii specificate a semnalelor de intrare* se asigură printr-un proces de stabilizare a semnalului respectiv.

Aparatul sau dispozitivul electronic care realizează funcţia de stabilizare a parametrilor unui semnal poartă numele de stabilizator.

în funcţie de tipul mărimii fizice care caracterizează semnalul de intrare, stabilizatoarele pot fi de tensiune (continuă sau alternativă), de curent, de frecvenţă, de in­tensitate luminoasă etc.

Lucrarea de faţă tratează în exclusivitate stabilizatoa­rele de tensiune continuă.

Un stabilizator de tensiune continuă este un cuadripol, care menţine tensiunea de ieşire în limite foarte strînse (teoretic constantă), indiferent de variaţia tensi­unii de intrare, a curentului prin sarcină, sau a tempe­raturii mediului ambiant, în domenii specificate prin stan­dard sau norme tehnice.

Stabilizatoarele de tensiune continuă fac parte din structura surselor de alimentare alături de transforma­tor, de blocul redresor şi de blocul de filtraj. Construc­ţia lor se poate realiza în două moduri:

1. una din cele mai simple metode se bazează pe ca­pacitatea unor componente electronice (diode Zener, tu­buri cu descărcare în gaz etc.) de a menţine într-un do­meniu dat (domeniu de stabilizare) tensiunea constantă la bornele lor. Performanţele de stabilizare a tensiunii de ieşire, asigurate de un stabilizator bazat pe acest prin­cipiu, sînt strict determinate de caracteristica tensiune-curent a componentei folosite.
2. o altă metodă ele construcţie a stabilizatoarelor de tensiune continuă constă în utilizarea unei scheme elec­trice de amplificator cu reacţie (fig.1.1). În acest caz ten­siunea de ieşire se menţine constantă printr-un proces de reglare automată care se desfăşoară în două faze:

• tensiunea de ieşire, V₀, sau o fracţiune din ea, Kv_o (mărime de reglat), se compară cu o tensiune de refe­rinţă, V_REF (mărime de referinţă), rezultînd un semnal de eroare ε=V_REF—kV₀.
• semnalul de eroare, e, amplificat, comandă elemen­tul regulator (element de execuţie) pentru a restabili ten­siunea de ieşire la valoarea prescrisă, V₀.

În literatura de specialitate, stabilizatoarele de tensi­une continuă cu reacţie se întîlnesc şi sub denumirea de regulatoare de tensiune continuă. Termenul provine din teoria sistemelor de reglare automată. Potrivit dicţionaru­lui enciclopedic român* regulatorul este un dispozitiv al unui sistem de reglare automată, care primeşte la intrare semnalul emis de elementul de comparaţie şi transmite la ieşire mărimea ele comandă a elementului de execuţie, care efectuează operaţia impusă.

De menţionat că între regulator şi stabilizator există o diferenţă ca ele la parte la întreg, în sensul că regula­torul este un element component al stabilizatorului.

Totuşi, o bună parte dintre specialişti fac abstracţie de această deosebire şi folosesc termenii de stabilizator şi regulator de tensiune continuă ca sinonime. O justifi­care a acceptării acestei ambiguităţi de terminologie re­zidă din posibilitatea utilizării unui stabilizator de tensiune continuă ca regulator în construcţia unor stabilizatoare de mărimi neelectrice ca, temperatură, presiune, intensi­tate luminoasă etc. (v. capitolul 4 în care sînt prezentate cîteva aplicaţii). Transformarea „aparatului” stabilizator de tensiune în „dispozitivul” regulator de tensiune s-a extins odată cu proliferarea pe piaţă a stabilizatoarelor de tensiune continuă integrate.

În lucrare se utilizează termenul de stabilizator de tensiune*, cel de regulator fiind rezervat denumirii unei părţi componente a primului, în general a tranzistoru­lui regulator serie.

* Variaţia temperaturii mediului ambiant în care funcţionează sistemul se consideră un semnal de intrare al acestuia.

* Vezi dicţionarul enciclopedic român, Ed. Politică, Bucu­reşti, 1966.

* Voitage regulator (engl.), Regulateur de tension (franceză), Stabilizator nepreajenie (rusă), Spanungsregler (germană).