Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) является схемой стабилизации с отрицательной обратной связью по выходному напряжению. Функциональная схема, пригодная для всех типов КСН приведена на рис.8.2.
Рис.8.2. Функциональная схема КСН
ЭС – элемент сравнения (сумматор),
У – усилитель, РЭ – регулирующий элемент,
ДН – датчик (делитель) напряжения.
Опорное (задающее) напряжение UОП сравнивается в элементе сравнения с сигналом датчика напряжения ДН равным , который пропорционален выходному напряжению КСН U2. Полученная ошибка усиливается усилителем У и воздействует на регулирующий элемент РЭ таким образом, чтобы сведите ошибку к нулю. Из-за конечного коэффициента усиления усилителя и регулирующего элемента ошибка не может быть полностью устранена. Реальные схемы КСН отличаются реализацией усилителя, регулирующего элемента, способа сравнения. Основным требованием к стабилизации напряжения является отрицательный результирующий знак коэффициента передачи сигнала по замкнутому контуру при его значении значительно большем единицы. Напряжение, которое стабилизирует КСН равно .
Ошибка в выходном напряжении связана с наличием возмущений. Основных возмущений два: нестабильность напряжения U1 питающего КСН и изменение тока нагрузки I2. Эффективность КСН в подавления действия возмущений также оценивается двумя параметрами.
Коэффициент стабилизации показывает, во сколько раз снижается относительное отклонение напряжения после стабилизации при неизменном токе нагрузки
, при I2 = const. (8.3)
Выходное сопротивлениеоценивает влияние тока нагрузки на выходное напряжение КСН
, при U1 = const. (8.4)
Коэффициент сглаживания оценивает подавление пульсаций
. (8.5)