Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [ 107 ] [108] [109] [110] [111] [112]

Несмотря иа применение сглаживающих фильтров, напряжение на сопротивлении нагрузки выпрямителя может изменяться. Это объясняется тем, что при сглаживании пульсаций ф!1ЛЬТром уменьшается только переменная составляющая выпрямленного напряжения, а величина постоянной составляющей может изменяться н при колебаниях напряжения сети, и при изменении тока нагрузки. Для получения необходимой величины постоянного напряжения на сопротивлении нагрузки применяются стабилизаторы напряжеиия. В зависимости от места их включения в схему различают стабилизаторы напряжения постоянного и переменного тока. В первом случае стабилизатор включают между выпрямителем и нагрузочным сопротивлением, во втором случае - между источником переменного тока и выпрямителем.

Существуют два принципиально различных метода стабилизации напряжения: параметрический и компенсационный.

В параметрических стабилизаторах используются элементы с нелинейной зависимостью между током и напряжением (с нелинейной вольт-амперной характеристикой). Такими элементами могут служить электронные лампы, транзисторы, ионные стабилитроны, бареттеры, Дроссели и т. д. Принцип действия параметрических стабилизаторов основан на изменении сопротивления (или других параметров) нелинейных элементов, входящих в их схему, при изменении приложенного к ним напряжения или проходящего через них тока. В результате перераспределения токов и напряжений между отдельными элементами схемы достигается стабилизация выходного напряжения или тока.

В параметрических стабилизаторах могут использоваться также кремниевые стабилитроны, варисторы, терморезисторы и некоторые другие приборы, рассмотренные в предыдущих главах.

Сущность компенсационного метода стабилизации сводится к автоматическому регулированию выходного напряжения.

В электронной аппаратуре широкое применение находят устройства, позволяющие преобразовывать постоянный ток одного напряжения в постоянный ток другого (обычно более высокого) напряжения. Такие устройства получили название преобразователей напряжения.

При изучении материала данной главы необходимо выделить следующие основные вопросы:

/. В чем состоит принцип построения структурных схем компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения?

2. Какими техническими параметрами характеризуется работа стабилизаторов?

3. Как строятся наиболее типичные схемы стабилизаторов пО стоянного напряжения?

4. Каким образом можно стабилизировать величину переменного напряжения?

5. Как работает транзисторный преобразователь постоянного напряжения?



18.1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КОМПЕНСАЦИОННЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ

В компенсационных стабилизаторах производится сравнение фактической величины выходного напряжения с его заданной величиной и в зависимости от величины и знака рассогласования между ними автома-тически осуществляется корректирующее воздействие на элементы стабилизатора, направленное на уменьшение этого рассогласования.

Схемы компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения


Рис. 18.1. Структурные схемы компенсационных стабилизаторов: а - последов а гельи ого типа; б - параллельного типа.

бывают последовательного и параллельного типов (рис. 18.1). Основными элементами таких стабилизаторов являются:

источник опорного (эталонного) напряжения (Э);

сравнивающий н усилительный элемент (СУ);

регулирующий элемент (Р).

В стабилизаторах последовательного типа (рис. 18.1, а) регулирующий элемент включен последовательно с источником входного напряжения (Увх н нагрузкой i,. Если по каким-либо причинам (например, из-за нестабильности Свхили при изменении R напряжение на выходе t/вых отклонилось от своего номинального значения, то разность эталонного и выходного напряжений изменяется, усиливается и воздействует на регулирующий элемент. При этом сопротивление регулирующего элемента автоматически меняется и напряжение t/вх распределяется между Р и таким образом, чтобы компенсировать происшедшие изменения напряжения на нагрузке.

В схеме параллельного стабилизатора компенсационного типа (рис. 18.1, б) прн отклонении напряжения на выходе от номинального выделяется сигнал, равный разнести эталонного и выходного напряжений, усиливается элементом СУ и воздействует на регулирующий элемент Р, включенный параллельно нагрузке. Ток регулирую7дего элемента /р изменяется. Поэтому на балластном сопротивлении ig, включенном последовательно с R, изменяется падение напряжения, а напряжение на выходе Ц-,, = Увх - /вх Rt останется стабильным

Стабилизация выходного напряжения происходит непрерывно и, благодаря использованию электронных элементов, очень быстро. Любые, даже самые незначительные, отклонения выходного напряжения от заданного номинального значения сразу же встречают противодействие схемы, тем более сильное, чем сильнее эти Отклонения.



Различие приведенных схем состоит в следующем. В последовательных стабилизаторах напряжение на регулирующем элементе возрастает при увеличении напряжения иа нагрузке, а ток приблизительно равен току нагрузки. В параллельных стабилизаторах ({апряжение на регулирующем элементе не зависит от входного напряжения, а ток находится в прямой зависимости от напряжения на нагрузке.

Стабилизаторы параллельного типа имеют невысокий к. п. д. и применяются сравнительно редко. Для стабилизации повышенных напряжений и токов, а также при переменных нагрузках обычно применяются стабилизаторы напряжения последовательного типа. Их недостатком является то, что при коротком замыкании на выходе к регулирующему элементу будет приложено все входное напряжение. Это обстоятельство необходимо учитывать при эксплуатации стабилизатора.

18.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ

Основными параметрами, характеризующими стабилизатор, являются:

1. Коэффицшгнт стабилизации, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения (тока) иа входе к относительному изменению напряжения (тока) иа выходе стабилизатора (при постоянном сопротивлении нагрузки).

Коэффициенты стабилизации по напряжению K.zru и току Лст/ равны:

/Сети = -п- • Tl- (lo-U

вх вых

г.5е Ubx и f/вых - номинальные напряжения на входе и выходе стабилизатора; Д?/вк и Д(7вых - изменения напряжений на входе и выходе стабилизатора; /аых - номинальный ток на выходе стабилизатора; Л/вых - отклонение выходного тока стабилизатора от номинального значения. Коэффициенты стабилизации служат основными критериями для выбора рациональной схемы стабилизатора и оценки ее параметров.

2. Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении,

/?вы.ч = 47 при (/,х - const. (18.3)

Желательно, чтобы Rohjx было небольшой величины. При этом уменьшается общее внутреннее сопротивление блока питания, что приводит к уменьшению падения напряжения на нем и способствует повышению устойчивости работы М1Югокаскадных схем, питающихся от общего исто шика.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [ 107 ] [108] [109] [110] [111] [112]

0.0017