Радиосхемы схемы электрические принципиальные. Симисторный стабилизированный регулятор мощности

Схемы источников питания

А. ЕВСЕЕВ, г. Тула
Радио, 2002 год, № 4

Иногда бывают ситуации, когда необходимо стабилизировать мощность в нагрузке, сопротивление которой меняется с течением времени в широких пределах. В таких случаях поможет предлагаемый регулятор мощности, который одновременно выполняет функции стабилизатора.

Большинство описанных в радиолюбительской литературе регуляторов мощности работают или с чисто активной (лампа накаливания, электроплита, электропечь), или с активно-индуктивной нагрузкой (электродвигатели). Однако эта нагрузка либо постоянная (электропечь), либо изменяется в течение относительно короткого переходного процесса и затем стремится к установившемуся значению (лампа накаливания, электродвигатель). В обоих случаях регулируют мощность таких нагрузок изменением протекающего среднего тока. Поскольку мощность нагрузки Рн, ток через нее Iн и ее сопротивление Rн связаны зависимостью Pн=Iн 2 ·Rн. при неизменном сопротивлении регулирование мощности однозначно достигается регулированием тока.

Встречаются и такие виды нагрузок, сопротивление которых зависит от различных факторов и, следовательно, изменяется во времени по неизвестному заранее закону. Пример подобной нагрузки - электродный водонагревательный котел, в котором рабочей средой и электропроводящим телом является вода. Сопротивление воды зависит от вида и количества содержащихся в ней солей, температуры, скорости протекания через котел и других факторов. Сопротивление такой нагрузки может изменяться в десятки раз. В этом случае управление током через нагрузку не решает задачу регулирования мощности, поскольку ее сопротивление является переменной величиной. Здесь ток через нагрузку зависит не только от напряжения на ней, но и от ее сопротивления. Это не позволяет управлять мощностью обычным способом (установлением определенного значения тока). Даже стабилизация тока не будет выходом из положения.

Поскольку при напряжении на нагрузке Uн ее мощность Pн=Uн·Iн для стабилизации мощности в нагрузке следует стабилизировать произведение Uн·Iн, т. е. обеспечить его постоянство. Регулируемым параметром (независимой переменной) может быть напряжение, поскольку от его значения зависят и ток, и мощность нагрузки.

Следовательно, нужно так регулировать напряжение на нагрузке, чтобы при изменении сопротивления обеспечивалась постоянная средняя мощность в нагрузке. При этом для определения мгновенной мощности необходимо перемножать мгновенные значения напряжения и тока в нагрузке. Это вытекает из классического определения мощности в электротехнике.

Структурная схема устройства, реализующего описанный выше алгоритм управления, представлена на рис. 1 .

На входы умножителя подаются электрические сигналы, пропорциональные мгновенным значениям напряжения и тока в нагрузке. С выхода умножителя сигнал, пропорциональный их произведению (т. е. мощности), после его усреднения во времени поступает на первый вход дифференциального усилителя, на второй вход которого подано задающее напряжение. В дифференциальном усилителе происходит сравнение напряжений и усиление разностного сигнала (сигнала ошибки), который затем поступает на компаратор. На второй вход компаратора подаются импульсы пилообразной формы, следующие с удвоенной частотой сети. На выходе компаратора формируются прямоугольные импульсы, скважность которых определяет напряжение с выхода дифференциального усилителя. Импульсы с выхода компаратора управляют симисторным коммутатором, а тот, в свою очередь, нагрузкой. При отклонении мощности в нагрузке от значения, заданного напряжением Uзад, сигнал ошибки с выхода дифференциального усилителя будет воздействовать на компаратор так, что изменение скважности импульсов приведет к стабилизации мощности.

Схема самого источника питания показана на рисунке 2 , а его временные диаграммы на рисунке 3


Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)

На входы X и Y микросхемы DA3 (интегральный перемножитель сигналов) поступают сигналы, пропорциональные, соответственно, мгновенным значениям напряжения на нагрузке и тока через нее. Сигнал, пропорциональный мгновенному значению напряжения, снимают с движка подстроечного резистора R4. Резистор R1 - датчик тока нагрузки. Напряжение с этого резистора поступает на первичную обмотку повышающего трансформатора Т2 (коэффициент трансформации - около 40). Необходимость применения трансформатора обусловлена двумя факторами. Во-первых, он повышает напряжение, подаваемое на вход перемножителя, а во-вторых, обеспечивает гальваническую развязку. Сигналы, пропорциональные току и напряжению, - переменные, однако в их выпрямлении нет необходимости, поскольку микросхема К525ПС2 (DA3) допускает подачу на входы X и Y переменного напряжения амплитудой до 10,5 В.

Заметим, что сигналы напряжения и тока, подаваемые на перемножитель, должны быть синфазными, что достигается соответствующим подключением обмоток трансформатора Т2.

Интегральный перемножитель напряжения К525ПС2 разработан для реализации ряда типовых функциональных зависимостей (умножения, деления, возведения в квадрат, извлечения квадратного корня). Для выполнения указанных функций с аналоговыми сигналами используют экспоненциальную зависимость тока коллектора транзистора от его напряжения база-эмиттер. Погрешность умножения - не более 1%. Более подробные сведения о структуре и применении интегральных перемножителей можно найти в .

При включении интегрального перемножителя в соответствии с показанной на рис. 2 схемой на его выходе Z действует напряжение Uz≈0,15UxUy, где Ux, Uy - напряжения, приложенные к входам X и Y микросхемы DA3, соответственно.

Импульсы управления симистором VS1 поступают с выхода компаратора напряжения DA4. Интегральный компаратор К554САЗ, используемый в регуляторе мощности, имеет открытый коллекторный выход, рассчитанный на ток нагрузки до 50 мА. Выходной транзистор открыт (т. е. на выходе при подключенной нагрузке напряжение низкого уровня), если напряжение на инвертирующем входе (вывод 4) микросхемы DA4 больше, чем на неинвертирующем (вывод 3). При противоположном соотношении напряжений на выходе компаратора будет напряжение высокого уровня.

На компараторе DA4 происходит сравнение пилообразного напряжения (рис. 3, диаграмма 3) и напряжения, снимаемого с выхода ОУ DA5 (диаграмма 4).

Генератор пилообразного напряжения выполнен на транзисторах VT1, VT2. Он формирует импульсы частотой 100 Гц, синхронизированные напряжением сети. Напряжение с выпрямительного моста VD2 (рис. 3, диаграмма 1) поступает на базу транзистора VT1. Большую часть времени транзистор открыт, а в моменты, когда выпрямленное напряжение приближается к нулю, он закрывается. На его коллекторе формируются короткие прямоугольные импульсы (рис. 3, диаграмма 2), которые подаются на базу транзистора VT2. Пока напряжение на базе равно нулю, на коллекторе транзистора формируется нарастающее напряжение (конденсатор С6 заряжается через резистор R13). В момент появления положительного импульса на базе транзистор VT2 открывается и напряжение на его коллекторе уменьшается практически до нуля (рис. 3, диаграмма 3).

На выходе компаратора формируются прямоугольные импульсы (рис. 3, диаграмма 5). Нагрузка компаратора - резистор R16 и светодиод оптопары U1. При протекании тока через светодиод оптопары ее симистор открывается, обеспечивая открывание симистора VS1 - ток начинает протекать через нагрузку, подключенную к гнездам разъема XS1. Изменение скважности импульсов на выходе компаратора приводит к изменению напряжения и, следовательно, мощности в нагрузке. Из временных диаграмм несложно определить, что увеличение напряжения на выходе ОУ DA5 приводит к уменьшению мощности в нагрузке.

Теперь - о назначении и работе микросхемы DA5, выполняющей функции дифференциального усилителя или усилителя сигнала ошибки (см. рис. 1). Задающее напряжение Uзад снимают с движка переменного резистора R18 и подают на инвертирующий вход ОУ, на неинвертирующий вход которого поступает усредненное выходное напряжение перемножителя DA3. Усреднение выходного сигнала перемножителя обеспечивает интегрирующая цепь R20C8.

ОУ DA5 усиливает поданные на ее входы сигналы, обеспечивая равенство значений напряжения на них. Это значит, что уменьшение задающего напряжения Uзад приведет к уменьшению напряжения на выходе ОУ. Очевидно, что нижнему по схеме положению движка переменного резистора R18 будет соответствовать нулевое значение мощности в нагрузке. Конденсатор С7 обеспечивает стабильную работу ОУ при воздействии помех.

Источник питания элементов регулятора мощности выполнен на двух интегральных стабилизаторах напряжения DA1 и DA2. Использование двух разнотипных микросхем обусловлено желанием обойтись сетевым трансформатором с одной вторичной обмоткой (хотя и с отводом от середины) и одним выпрямительным мостом.

Диод VD1 исключает влияние фильтрующего конденсатора С1 на форму выпрямленного напряжения, подаваемого на вход генератора пилообразного напряжения.

Регулятор мощности собран на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита. Чертеж печатной платы показан на рис. 4 и 5



В отверстия квадратных контактных площадок необходимо вставить отрезки луженого провода и пропаять их с обеих сторон платы. Микросхемы DA1, DA2 установлены на небольших дюралевых теплоотводах площадью по 20...30 см² каждый; симистор VS1 установлен на стандартном охладителе (литом теплоотводе из алюминиевого сплава) марки 0231. Резистор R1 выполнен из нихромового провода диаметром 3 мм.

На месте компаратора DA4, помимо указанного на схеме, можно также использовать К521САЗ, К521СА5, К521СА6 (последняя микросхема содержит два компаратора в одном корпусе), однако при этом придется скорректировать чертеж печатной платы. ОУ КР140УД708 заменим микросхемами К140УД7, К140УД8, К153УД2 и любыми аналогичными. Аналоговый перемножитель напряжений К525ПС2 допустимо заменить на К525ПСЗ с любым буквенным индексом, но также с коррекцией печатной платы. Транзисторы VT1, VT2 - любые из серий КТ315, КТ342, КТ503, КТ630, KT3I02 или КТ3117А. Оптопару импортного производства МОС3052 можно заменить отечественной АОУ160А-АОУ160В с коррекцией печатной платы. Симистор VS1 можно применить из серий ТС112, ТС122, ТС132, ТС142 с допустимым импульсным напряжением в закрытом состоянии не менее 400 В и током в открытом состоянии, соответствующим максимальному току нагрузки. Диод КД106А (VD1) заменим любым из серий КД105, КД221, КД226. Выпрямительный мост (VD2) - любой из серий КЦ402, КЦ405, с коррекцией печатной платы. Оксидные конденсаторы С1 - СЗ, С8 могут быть К50-16, К50-35, К50-24, К50-29; С4, С5, С7 - КМ-6, К10-17, К73-17; С6 - К73-17, К73-24, К76-П2 (этот конденсатор должен иметь небольшой ТКЕ). Подстроечные резисторы R4, R5, R8-R10 - СП5-2, СПЗ-19, СПЗ-38, переменный резистор R18 - СП-0,4, СПЗ-4М, СПЗ-16, СПЗ-30, остальные - МЛТ, С2-23. Трансформатор Т1 - ТПП232. Его можно заменить на любой другой, у которого вторичная обмотка с отводом от середины обеспечивает напряжение 33...40 В и рассчитана на ток не менее 150 мА. Трансформатор Т2 может быть любым другим с коэффициентом трансформации 30...50. Выключатель питания SA1 - автоматический выключатель A3161, АЕ2050 или АП50. Кроме того, он выполняет функцию предохранителя.

Налаживание регулятора мощности начинают с проверки выходного напряжения микросхемы DA1 (+ 15 В) и установки выходного напряжения микросхемы DA2 (-15 В) резистором R6. После этого производят регулировку перемножителя напряжения DA3. Для этого входы X, Y выход Z и вывод 1 отключают от других элементов. Движки подстроечных резисторов R8-R10 устанавливают в среднее положение. На вход X подают напряжение +5 В, а на вход Y- О В. Резистором R9 устанавливают выходное напряжение перемножителя О В. Затем на вход X подают напряжение О В, а на вход Y- +5 В. Резистором R8 устанавливают выходное напряжение О В. Затем на оба входа перемножителя подают напряжение + 5 В и измеряют выходное напряжение. Затем на одном из входов изменяют полярность входного сигнала (т. е. подают -5 В) и опять измеряют выходное напряжение. С помощью резистора R10 добиваются, чтобы два последних значения выходного напряжения были равны по абсолютному значению (по знаку они должны быть противоположны). При необходимости регулировку повторяют. После этого подключают входы и выход перемножителя напряжения к элементам регулятора. Движки подстроенных резисторов R4 и R5 устанавливают в среднее, а переменного резистора R18 - в нижнее по схеме положение.

К разъему XS1 подключают нагрузку и подают питание на регулятор мощности. Плавно вращая ось переменного резистора R18, убеждаются в увеличении напряжения на нагрузке. Если напряжение на нагрузке максимально при любом положении движка переменного резистора R18, причиной этого может быть неправильная фазировка обмоток трансформатора Т2, приводящая к подаче противофазных напряжений на входы X и Y микросхемы DA3 и отрицательному напряжению на ее выходе Z. В этом случае следует поменять местами выводы любой из обмоток трансформатора Т2.

Подстроечными резисторами R4 и R5 добиваются, чтобы максимальные (амплитудные) значения напряжения на входах перемножителя не превышали 10 В. Это удобно контролировать с помощью осциллографа. В крайнем случае можно воспользоваться вольтметром переменного тока. При синусоидальной форме напряжения на нагрузке (это имеет место, если симистор VS1 открывается в начале каждого полупериода, а напряжение на нагрузке при этом практически равно сетевому) эффективное напряжение на входах перемножителя не должно превышать 7 В. Регулирование мощности должно плавно осуществляться во всем интервале поворота оси переменного резистора R18. Если в верхнем по схеме положении движка переменного резистора R18 при максимальной подключенной нагрузке напряжение на ней не достигает значения сетевого, следует уменьшить сопротивление резистора R17 не более чем до 2,2 кОм или уменьшить коэффициенты передачи тока и напряжения, переместив вниз по схеме движки подстроечных резисторов R4 и R5.

Для проверки функции стабилизации мощности необходимо иметь нагрузку с изменяющимся сопротивлением (удобно использовать двухсекционный бытовой нагреватель) и лабораторный автотрансформатор соответствующей мощности. Нагрузка должна быть обязательно активной (т. е. не иметь индуктивной или емкостной составляющей).

Регулятор мощности подключают к сети через автотрансформатор и подключают к выходу регулятора одну секцию бытового нагревателя. Автотрансформатором устанавливают напряжение 220 В. Подключив параллельно нагрузке вольтметр переменного тока, измеряющий эффективные значения (квадратичный вольтметр), переменным резистором R18 устанавливают на нагрузке напряжение 150...200 В. Затем подключают еще одну секцию и вновь измеряют напряжение на разъеме XS1. Оно должно уменьшиться в 1,4 раза . При другом законе изменения сопротивления нагрузки в любом случае будет выполняться равенство Uн²/Rн = const. Если же сопротивление нагрузки увеличится настолько, что для поддержания установленной мощности напряжение должно превысить свое максимальное значение, регулятор выйдет из режима стабилизации мощности.

Регулятор мощности обладает стабилизирующими свойствами не только в условиях изменения сопротивления нагрузки, но и по отношению к колебаниям сетевого напряжения. В этом можно убедиться, изменяя питающее напряжение регулятора с помощью автотрансформатора в интервале от 190 до 240 В (разумеется, при подключенной нагрузке). Напряжение на нагрузке при таком изменении питающего должно быть стабильным. Варьироваться будет лишь угол открывания симистора VS1, в чем можно убедиться с помощью осциллографа. Сигнал можно снимать либо с нагрузки, либо с выхода компаратора DA4.

Если в распоряжении радиолюбителя нет вольтметра, измеряющего действующее значение (например, прибора электромагнитной системы), то для измерения мощности используют индукционный счетчик электрической энергии: число оборотов диска счетчика должно быть постоянным при изменении сопротивления нагрузки и неизменном положении движка переменного резистора R18. Пользоваться вольтметром средневыпрямленного значения напряжения для этих целей нельзя.

ЛИТЕРАТУРА
1. Путников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.
2. Бирюков С. Амплитудное, среднее, эффективное. - Радио, 1999, № 6, с. 58, 59.

От редакции. Для повышения надежности рекомендуем последовательно с оптосимистором включить резистор сопротивлением около 150 Ом.

Данный стабилизированный регулятор мощности обеспечивает: регулировку мощности и стабилизацию выходного напряжения на постоянной нагрузке. Эта схема позволяет поддерживать напряжение с точностью до 5% при изменении входного напряжения до 50 %.

Регулятор содержит — симистор VS1, узел временной задержки, компенсирующую цепь и источник питания. Компенсационная цепочка R8C2 к напряжению стабилитрона VD3 добавляет величину пропорциональную питающему напряжению. Эта сумма и является межбазовым напряжением VT1. При понижении питающего напряжения уменьшается временная задержка и наоборот, нижняя граница стабилизации достигается в тот момент, когда питающее напряжение равно заданному выходному.

Необходимо включить регулятор с нагрузкой через автотрансформатор и параллельно нагрузке включить вольтметр. Изменяя напряжение на входе регулятора, резистором R8 добиваемся минимального напряжения на нагрузке.

С1 — типа К73-17 или К73-11, С2 — К50-16 или импортный.
Т1 наматывают на сердечнике Ш5*6, I — 40 витков, II — 50 витков (провод обмоток ПЭЛ — 0,2).

При наладке соблюдайте меры безопасности — гальваническая связь с сетью!!!

Литература — Электрик 2002 — 11

  • Похожие статьи
  • 14.12.2014

    На рисунке показана схема простого регулятора громкости, баланса и тембра (ВЧ НЧ) на ИМС TDA1524A. Схема достаточна проста, в настройке не нуждается. Регулятор на TDA1524A имеет следующие технические характеристики: Полоса частот 20-20 000Гц Регулировка тембра на частоте 40Гц (bass) -19/+17db Регулировка тембра на частоте 16кГц (treble) -15/+15db Регулировка баланса -40db Входное сопротивление …

  • Регулятор мощности РМ 2 , применяется в самогоноварении, дистилляции и ректификации, для стабильного поддержания уровня нагрева электрических ТЭНов, электроплит, электрических лампочек, и других не индуктивных нагрузок, в устройствах где нужна регулировка напряжения и стабильное поддержание его на установленном уровне, соответственно и мощности нагрева, вне зависимости от колебаний напряжения в сети ~220 вольт переменного тока. Девайс предназначен для регулировки мощности на нагрузки до 5 Квт. Подключается к сети переменного тока с напряжением 220 В. Устройство управления и контроля за напряжением построено на микроконтроллере и силовом, мощным симистором BTA40 или BTA-41 на ток до 20(40) ампер и применяется для управления и слежения за мощностью электрических нагревательных, осветительных приборов, коллекторных моторов. Благодаря широкому диапазону входных и выходных напряжений, возможностью регулировки мощности, регулятор найдет широкое применение на производстве и быту. имеет вход для внешнего управления переключателем с фиксацией и "сухими" контактами или реле.

    Характеристики регулятора:

    Конструктивно прибор изготовлен: из модулей расположенных на дин-рейке и предназначен для самостоятельного монтажа в электро-ящик, состоит из комплекта:

    Электронный регулятор мощности РМ-2 : 1 шт.

    Радиатор для симистора: 2 шт.

    Симистор ВТА-40, или 41: 1 шт. в модели РМ-2 45А симистор ТС142-80

    установочные изделия: 8 шт.

    Внимательно:

    1. Прибор имеет полу-открытую конструкцию и предназначен для установки в электрический ящик, не используйте прибор не исключив прикосновения к токоведущим частям. Перед тем как положить в корзину-можно выбрать модель в корпусе .

    1.Нельзя включать в регулятор: трансформаторы, микроволновые печи и их модификации: индукционные стекло керамические плиты.


    Регулятор мощности РМ , применяется в самогоноварении, дистилляции и ректификации, для стабильного поддержания уровня нагрева электрических ТЭНов, электроплит, электрических лампочек, и других не индуктивных нагрузок, в устройствах где нужна регулировка напряжения и стабильное поддержание его на установленном уровне, соответственно и мощности нагрева, вне зависимости от колебаний напряжения в сети ~220 вольт переменного тока. Девайс предназначен для регулировки мощности на нагрузки до 5 Квт. Подключается к сети переменного тока с напряжением 220 В. Устройство управления и контроля за напряжением построено на микроконтроллере и силовом, мощным симистором BTA40-600 на ток до 40 ампер и применяется для управления и слежения за мощностью электрических нагревательных, осветительных приборов, коллекторных моторов. Благодаря широкому диапазону входных и выходных напряжений, возможностью регулировки мощности, регулятор найдет широкое применение на производстве и быту. Симисторный регулятор мощности РМ-2 имеет вход для внешнего управления переключателем с фиксацией и "сухими" контактами или реле.

    1. Прибор изготовлен на современной элементной базе и схемотехнике.

    2. Светодиодная индикация напряжения на входе или на нагрузке.

    3. Вход, для возможности выбора 3 режимов работы прибора: "стабилизация", "разгон"(включение на полную мощность), "пауза"(отключение).

    Характеристики регулятора:

    Напряжение питание от электрической сети 50 Гц- 220 вольт,

    прибор работает при широком диапазоне входного напряжении от: 50 до ~300 в.

    Максимальная мощность нагрузки 5 Квт.

    Максимальный ток в цепи нагрузки регулятора мощности 25 А.

    Установка напряжения поступающего на выход 40 ÷ 290 В, но не более входного.

    Точность установки напряжения 1 вольт.

    Стабильность поддержания заданного напряжения на выходе: ± 1-2 в.

    Индикация несоответствия выходного напряжения с установленным есть, в этом режиме индикатор устройства моргает, сообщая о неисправности выходного каскада, в режиме "разгон" и "пауза" индикатор также моргает.

    Режим работы в вертикальном положении: продолжительный.

    Конструктивно прибор изготовлен: из модулей расположенных на дин-рейке и предназначенн для самостоятельного монтажа в электроящик, состоит из комплекта:

    Электронный регулятор мощности РМ-2 : 1 шт.

    Радиатор для симистора: 2 шт.

    Симистор ВТА-40 или 41: 1 шт.

    2. Регулятор нельзя использовать как стабилизатор сетевого напряжения, для дома. Он не может повышать напряжение, выше чем на входе. Если например установлено напряжение на нагрузке 130 вольт, то оно будет стабилизировано, пока входное сетевое напряжение выше 130 вольт. Если напряжение в сети опустится ниже 130 вольт, то это напряжение будет и на выходе прибора, также на индикаторе начнут моргать цифры сообщая об отклонении выходного напряжения от установленного.

    Если есть необходимость и плохая сеть, то входное напряжение можно повысить при помощи установки дополнительного автотрансформатора. (Есть возможность изготовить).
    3. Полностью заменяет регулятор мощности РМЦ

    4. Не пытайтесь измерить напряжение на выходе прибора без нагрузки. Для измерения напряжения на выходе понадобится точный вольтметр на частоту до 1000 Гц. Его стоимость приблизительно 50-150 долларов.

    Блока питания может изменяться по двум причинам. Во-первых, может изменяться входное напряжение блока питания, что приводит к увеличению или уменьшению выходного напряжения. Во-вторых, сопротивление нагрузки, что приводит к изменению потребляемого тока.

    Многие цепи рассчитаны на работу при определенном напряжении. Если напряжение меняется, это может влиять на работу цепи. Следовательно, блок питания должен обеспечивать выходное напряжение постоянной величины, независимо от изменения нагрузки или входного напряжения . Для того, чтобы этого добиться, после фильтра ставят регулятор или стабилизатор напряжения .

    Существует два основных типа регуляторов напряжения: параллельные регуляторы и последовательные регуляторы . Их названия соответствуют методу их соединения с нагрузкой. Параллельный регулятор подключается к нагрузке параллельно . Последовательный регулятор подсоединяется к нагрузке последовательно . Последовательные регуляторы более популярны, чем параллельные, так как они более эффективны и рассеивают меньшую мощность. Параллельный регулятор также работает в качестве управляющего устройства, защищая регулятор от короткого замыкания в нагрузке.

    На рисисунке показана регулирующая цепь на основе стабилитрона. Это параллельный регулятор .

    На рисунке изображена параллельная регулирующая цепь, использующая транзистор. Заметим, что транзистор Qj включен параллельно нагрузке. Это защищает регулятор в случае короткого замыкания в нагрузке. Существуют более сложные параллельные регуляторы, которые используют больше одного транзистора.

    Последовательный регулятор популярнее чем параллельный регулятор. Простейшим последовательным регулятором является переменный резистор, включенный последовательно с нагрузкой

    Сопротивление регулируется непрерывно для поддержания постоянного напряжения на нагрузке. При увеличении постоянного напряжения сопротивление увеличивают, чтобы на нем падало излишнее напряжение. Это сохраняет постоянное падение напряжения на нагрузке, так как избыточное напряжение падает на последовательно включенном резисторе.

    Переменный резистор может компенсировать и изменения тока нагрузки. При увеличении тока нагрузки падение напряжения на переменном резисторе увеличивается. Это приводит к уменьшению падения напряжения на нагрузке. Если в момент увеличения тока уменьшить сопротивление, то падение напряжения на переменном резисторе останется постоянным. В результате постоянным окажется и выходное напряжение, несмотря на изменения тока нагрузки.

    На практике достаточно трудно вручную изменять сопротивление резистора для компенсации изменений напряжения и тока. Более эффективно заменить переменный резистор транзистором

    Транзистор включен таким образом, что через него течет ток нагрузки. Путем изменения тока базы транзистора можно управлять величиной тока, текущего через транзистор . Для того, чтобы сделать эту цепь саморегулирующейся, требуются дополнительные компоненты

    Эти компоненты позволяют транзистору автоматически компенсировать изменения входного напряжения и тока нагрузки.

    На рисунке изображен простой последовательный стабилизатор.

    На его вход подается нестабилизированное постоянное напряжение, а на его выходе получается стабилизированное постоянное напряжение меньшее по величине. Транзистор включен как эмиттерный повторитель, и поэтому здесь отсутствует обращение фазы между базой и эмиттером. Напряжение на эмиттере повторяет напряжение на базе. Нагрузка подключена между эмиттером транзистора и землей. Напряжение на базе транзистора устанавливается с помощью стабилитрона. Следовательно, выходное напряжение равно напряжению стабилизации стабилитрона за вычетом 0,7 вольта падения напряжения на переходе база-эмиттер.

    Когда входное напряжение на транзисторе увеличивается, выходное напряжение также пытается увеличиться. Напряжение на базе транзистора установлено с помощью стабилитрона. Если на эмиттере появляется положительный потенциал больший, чем на базе, проводимость транзистора уменьшается. Когда транзистор уменьшает свою проводимость, это действует так же, как включение между входом и выходом большого резистора. Большая часть добавившегося входного напряжения падает на транзисторе и только малая его часть увеличит выходное напряжение. Недостатком стабилизатора с эмиттерным повторителем является то, что стабилитрон должен быть рассчитан на достаточно высокую мощность, а стабилитроны большой мощности стоят дорого .