Stabilizator de Tensiune

Stabilizator de tensiune

Reprezintă circuitul, din componența surselor de alimentare, care asigură la iesire o tensiune continuă constantă la variațiile (între anumite limite) ale: tensiunii de intrare (Vi), curentul de ieșire (Io) și temperaturii (T). Parametrii statici ai stabilizatorului sunt ilustrați în figura următoare:

Fig caca-Schema bloc a stabilizatorului

Schema stabilizatorului conține întotdeauna o referință de tensiune și un element regulator care este plasat în serie (stabilizator serie) sau în paralel (stabilizator paralel) cu sarcina. Referința de tensiune se bazează pe o diodă Zener iar regulatorul este de obicei un tranzistor sau un grup de tranzistoare.

Stabilizarea serie este ilustrată în figura alăturată și se numește așa deoarece elementul regulator se află în serie cu rezistența de sarcină Rs. În acest caz, elementul regulator are un comportament asemănător cu o rezistență variabilă și controlată de tensiunea de iesire Vo (bornele 2 și 3). Dacă tensiunea de intrare Vi crește, tensiunea Vo  tinde la rândul său să crească, acționând asupra elementului regulator, a cărui rezistență între bornele 1 și 2 se mărește. În momentul în care tensiunea de intrare scade, rezistența aflată între bornele 1 și 2 își micșorează valoarea în așa fel încât valoarea tensiunii de la ieșire să rămână neschimbată.

Fig….

Stabilizarea paralel, se organizează prin adăugarea elementului regulator în paralel cu rezistența de sarcină Rs. În cazul stabilizării parelele elementul regulator prezintă o rezistență dinamică foarte mică, ce determină ca variațiile curentului ce circulă pe acea ramură să nu producă modificări neînsemnate ale tensiunii la bornele lui. Având o rezistență dinamică destul de mică în comparație cu rezistența Rs, regulatorul va prelua variațiile curentului de intrare, iar rezistența R este cea care realizează stabilizarea circuitului, preluând variațiile tensiunii de intrare.

Fig…

S-a folosit un  stabilizator de tensiune fixă: stabilizator de tensiune LM7805 care furnizează tensiune continua stabilizata de 5V, având schema de funcționare reprezentată în figura de mai jos:

Fig caca1- Schema de funcționare a unui stabilizator 7805

Stabilizatoarele din această familie se caracterizează prin avantajul că sunt simplu de utilizat, au o dimensiune mică și se optimizează raportul cost – performanță. Astfel, având un număr de trei terminale, ele se regăsesc în capsulele TO-3 si TO-220. Capsula utilizată în această lucrare pentru realizarea circuitului imprimat (PCB) este TO-220, având următoarea configurație a pinilor, la o vedere de sus: 1.Output, 2.Ground, 3.Input. Stabilizatorul se conectează la alimentarea, pentru a stabiliza tensiunea generată de baterie la o tensiune de aproximativ 5V . În componența schemei de funcționare a acestui stabilizator ilustrată în figura anterioară se remarcă 2 condensatoare de 330 nF, respective 100nF necesare pentru stabilitatea funcționării acestuia.

Câteva din caracteristicile stabilizatorului de tensiune L7805:

dacă se folosește un radiator adecvat, curentul maxim poate atinge 1A (variație între 5mA până la 1A)

căderea de tensiune între intrare și ieșire este de 2V

lucrează cu tensiuni de ieșire ce pot varia între 4.8 V-5.2V, valoarea tipică fiind de 5V

protecție termică internă

tensiunea minimă de intrare este de 7V