Podręcznik

1. Przeznaczenie stabilizatorów napięcia stałego i ich najważniejsze parametry

Każdy układ elektroniczny wymaga zasilania. Na schematach ideowych na ogół bez trudu można odnaleźć węzły lub linie oznaczone na przykład „+15 V”, bez bezpośredniej informacji skąd się to napięcie bierze. A przecież najczęściej do zasilania różnorakich układów i urządzeń nie używa się kolekcji akumulatorów czy bateryjek, które – lepiej lub gorzej – mogłyby być traktowane jako źródła potrzebnego stałego napięcia zasilającego. Znakomita większość urządzeń elektronicznych jest zasilana z sieci energetycznej, w której nie występuje napięcie stałe, a napięcie przemienne. Do tego jest to napięcie o wartości najczęściej zbyt wysokiej jak na potrzeby zasilanych urządzeń. A więc pomiędzy gniazdkiem w ścianie a zasilanym z niego układem elektronicznym musi się pojawić dodatkowy układ: zasilacz. Jego zadaniem jest po pierwsze zamiana napięcia przemiennego na napięcie stałe, a po drugie wytworzenie pożądanego napięcia stałego o możliwie niezmiennej wartości. Pierwszą funkcję spełnia tzw. prostownik oraz ewentualnie transformator napięcia, a funkcję drugą pełni układ zwany stabilizatorem napięcia stałego.

Stabilizator napięcia stałego powinien więc być źródłem napięcia o możliwie mało zmieniającej się wartości, w różnych warunkach obciążenia prądem niezbędnym do zasilania innych układów elektronicznych. Stabilizator powinien też możliwie dobrze eliminować wpływ wahań napięcia na jego wejściu (pochodzących np. z układu prostownika) na napięcie wyjściowe. Można więc ogólnie powiedzieć, że podstawową funkcją stabilizatora jest zmniejszenie oddziaływania wszelkich czynników zewnętrznych i wewnętrznych na wartość wytwarzanego napięcia wyjściowego.

Warto tu jednak zauważyć, że nie zawsze są równie istotne obie funkcje stabilizatora. Czasami zdarza się, że rolą stabilizatora napięcia jest tylko obniżenie innego napięcia stałego występującego w układzie i wyłącznie uniezależnienie napięcia wyjściowego od prądu obciążającego. Może też być odwrotnie: prąd obciążający stabilizator napięcia jest zawsze taki sam i nie zmienia się, ale napięcie na wejściu stabilizatora może się wahać w szerokich granicach. W obu przypadkach stabilizator napięcia powinien „dać sobie radę”, ale jego konstrukcja i postawione mu wymagania będą zupełnie różne. Ma to istotne znaczenie podczas zapoznawania się z przedstawionymi w dalszej części niniejszego opracowania standardowymi parametrami stabilizatorów napięcia stałego – należy pamiętać, że dla projektanta stabilizatora napięcia stałego nie zawsze wszystkie z nich są w równym stopniu ważne. A nawet może się zdarzyć, że niektóre można całkowicie pominąć.

Poniżej podano podstawowe parametry stabilizatora napięcia oraz typowy sposób ich pomiaru. Zostały one podzielone na tzw. parametry nominalne oraz nieprzekraczalne parametry graniczne.