V, RUK

Рис. 5.20. Схема стабилизатора на одном варисторе (в) и двухкаскадная схема стабилизатора (б)

рис. 5.20, а. Коэффициент стабилизации

Af/Bx/fBX

Af вых/вых

Если сопротивление нагрузки достаточно велико и им можно пренебречь, выражение для коэффициента стабилизации принимает вид

[ 5 =1303- 1)

Если же сопротивление нагрузки имеет конечное значение i?„, коэффициент стабилизации схемы

5= (-- + Г вх Ч д н /

где 7?д - динамическое сопротивление варистора. Коэффициент полезного действия стабилизатора

(1 + Я,/Я„ +«,/«c)(«i/«„ + «i/«c)

здесь - статическое сопротивление полупроводникового варистора. Условием максимального КПД является следующее уравнение:

Ri/R« = V(i/c)+./c-

Зная сопротивление нагрузки и задаваясь отнощением Ri/Rc, из приведенного уравнения можно определить сопротивление Ri. Отнощение Ri/Rc следует выбирать порядка нескольких единиц, чтобы получить достаточно высокий КПД.

Когда коэффициент стабилизации такой схемы недостаточен, используют многокаскадные параметрические стабилизаторы. На

Рис. 5.21. Мостовая схема стабилизатора напряжения

рис. 5.20, б приведена принципиальная схема двухкаскадного стабилизатора напряжения на варисторах. Коэффициент стабилизации многокаскадного стабилизатора равен произведению коэффициентов стабилизации каждого из каскадов:

S = S1S2 Sfi-

Отметим, что КПД многокаскадных стабилизаторов весьма невысок. Коэффициент стабализации рассмотренных схем значительно увеличивается при использовании варисторов, обладающих большим коэффициентом нелинейности.

Мостовую схему варисторного стабилизатора напряжения (рис. 5.2Г), состоящую из варисторов и линейных резисторов, также можно использовать для стабилизации напряжения при колебаниях его в небольшом интервале. Рассматриваемая мостовая схема работает в режиме стабилизатора напряжения лишь в том случае, когда выходное напряжение схемы находится в обласги максимума:

вых max

ННнТф- 1)

Максимальному выходному напряжению соответствует определенное значение входного напряжения

RT[2pR + Нцф+1)]

Значения входного и выходного напряжений связаны соотношением

t/вых,... 2РЯ.(Р.1)Я,.

Таким образом, для каждого значения входного напряжения можно подобрать определенные параметры элементов схемы, при которых мостовая схема будет работать в режиме стабилизации.

При очень незначительных изменениях входного напряжения напряжение на нагрузке практически не изменяется, т.е. коэффициент стабилизации может быть достаточно высок. Для конечных приращений

Примечание. D- диаметр РЭ; h - высота РЭ.

напряжения коэффициент стабилизации 3-1 Двх

Силовые нелинейные резисторы широко используются в конструкциях вентильных разрядников, технические данные которых приведены в табл. 5.6.

По ГОСТ 16357-83 вентильные разрядники подразделяются на группы:

I (тяжелый режим) - для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений;

II-IV (легкий режим) - для защиты от грозовых перенапряжений;

комбинированные - для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений, связанных с вьщелением большой мощности.

Природа перенапряжений, которым подвергается изоляция электрических систем, определяет характер перенапряжений и воздействующие токи. Атмосферные перенапряжения, вызывающие токи в десятки килоампер, имеют длительность единицы - десятки микросекунд. Коммутационные перенапряжения длительностью один или несколько полупериодов промышленной частоты имеют амплитуду токов в единицы килоампер.

.Разрядники групп II-IV характеризуются высоким пробивным напряжением. Они отстранены от коммутационных перенапряжений,