Как известно, свежезаряженные NiCd и NiMH аккумуляторы имеют повышенное выходное напряжение — 1.35... 1.45 В, которое через некоторое время снижается приблизительно до 1.2 В и остается таким почти до полной разрядки. Если в приборе, где для питания микросхем требуется напряжение 5 В, установлена батарея из четырех таких аккумуляторов, допустимое для микросхем значение напряжения может быть превышено Такая же ситуация нередко возникает и при питании приборов от неперезаря-жаемых гальванических элементов. Напряжения трех даже совершенно свежих
злементов недостаточно (1,5x3 = 4,5 В), а четырех — слишком много (1,5x4 = 6 В).
В таких случаях напряжение батареи необходимо ограничить. Пока оно превышает 5 В, на нагрузке должно поддерживаться напряжение, близкое к 5 В, независимо оттока нагрузки. Собственный ток потребления ограничителя должен быть как можно меньшим. Это даст возможность сделать его неотключаемым.

После того как батарея разрядилась до 5 В ее напряжение должно передаваться на нагрузку с минимальными потерями. Это позволит использовать батарею до полной разрядки. Примерный вид зависимости напряжения на нагрузке U„ от напряжения батареи Us.,, показан на рис. 1.
Схема ограничителя, удовлетворяющего этим требованиям, изображена на рис. 2. Полевой транзистор VT2 имеет пороговое напряжение менее 2,4 В и сопротивление канала сток—исток в открытом состоянии — не более 0.15 Ом. Режим работы транзистора VT2 по постоянному то-
ку задают элементы VT1 ,R3. Конденсатор С1 уменьшает выходное сопротивление ограничителя на высокой частоте.

При повышенном напряжении батареи GB1 транзистор VT1 открыт и находится в активном режиме. Напряжение с его коллектора поступает на затвор полевого транзистора, замыкая обратную связь, поддерживающую неизменным напряжение на нагрузке. В цепь обратной связи входит также микросхема параллельного стабилизатора DA1, сравнивающая со своим внутренним образцовым напряжением поступающую через резистивный делитель R4R5 на ее управляющий вход (выв. 1) часть напряжения на нагрузке.

Когда напряжение батареи становится недостаточным для поддержания напряжения на нагрузке стабильным, ток в цепи выв. 3 микросхемы DA1 прекращается, транзистор VT1 закрывается и нагрузка оказывается соединенной с батареей через очень маленькое сопротивление полностью открывшегося канала сток— исток полевого транзистора.

Особенностью устройства является микротоковый режим работы стабилизатора DA1. Это необходимо для умень- * шения собственного тока потребления . ограничителя. Как выяснилось, в таком режиме приведенная в описании стабилизатора формула расчета номиналов резисторов делителя напряжения в цепи управляющего электрода по заданному выходному напряжению дает значитель- | ную погрешность. Для каждого экземпляра стабилизатора резистор R5 прихо- ' дится подбирать экспериментально.
Интересно отметить, что в математической  модели  стабилизатора TL431,I имеющейся в библиотеке компьютерной ' системы моделирования электронных устройств Microcap-8.0, не учтена зта особенность. Поэтому моделирование описанного устройства дает результаты, от- ( личающиеся от полученных на практике.

Если уменьшить номиналы резисто- ' pOBR1 nR2flo510 Ом, выходной ток ста- ; билизатора DA1 увеличится, что выведет . его из микротокового режима и немного улучшит качество стабилизации выход- | ного напряжения за счет снижения эко- ' номичности. Потребляемый ограничите- i лем ток возрастет с 30...40 мкАдо 1,3 мА (без нагрузки).
Взамен TL431CLP можно использо- i вать параллельные стабилизаторы : TL431, TL431A, TL1431, КР142ЕН19 ! с различными буквенными индексами ' и другие с образцовым напряжением 2,5 или 1,25 В.

Транзисторы указанных на схеме типов предназначены для поверхностного монтажа. Если такой монтаж применять не предполагается, транзистор ВС807 можно заменить любым маломощным кремниевым структуры р-п-р, например КТ361Б. Полевой транзистор должен иметь канал с р-проводимостью, минимальные сопротивление открытого канала сток—исток и пороговое напряжение.