Импульсный стабилизатор
В импульсном стабилизаторе ток от нестабилизированного внешнего источника подаётся на накопитель (обычно дроссель) короткими импульсами; при этом запасается энергия, которая затем высвобождается в нагрузку в виде электрической энергии, но уже с другим напряжением. Стабилизация осуществляется за счёт управления длительностью импульсов и пауз между ними — широтно-импульсной модуляции. Импульсный стабилизатор, по сравнению с линейным, обладает значительно более высоким КПД. Недостатком импульсного стабилизатора является наличие импульсных помех в выходном напряжении.
В отличие от линейного стабилизатора, импульсный стабилизатор может преобразовывать входное напряжение произвольным образом (зависит от схемы стабилизатора):
Понижающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда ниже входного и имеет ту же полярность.
Повышающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда выше входного и имеет ту же полярность.
Повышающе-понижающий стабилизатор: выходное напряжение стабилизировано, может быть как выше, так и ниже входного и имеет ту же полярность. Такой стабилизатор применяется в случаях, когда входное напряжение незначительно отличается от требуемого и может изменяться, принимая значение как выше, так и ниже необходимого.
Инвертирующий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение имеет обратную полярность относительно входного, абсолютное значение выходного напряжения может быть любым.
Стабилизаторы переменного напряжения
Феррорезонансные стабилизаторы
Рисунок 27 - Феррорезонансный стабилизатор
Во времена СССР получили широкое распространение бытовые феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Обычно через них подключали телевизоры. В телевизорах первых поколений применялись сетевые блоки питания с линейными стабилизаторами напряжения (а в некоторые цепи и вовсе питались нестабилизированным напряжением), которые не всегда справлялись с колебаниями напряжения сети, особенно в сельской местности, что требовало предварительной стабилизации напряжения. С появлением телевизоров 4УПИЦТ и УСЦТ, имевших импульсные блоки питания, необходимость в дополнительной стабилизации напряжения сети отпала.
Феррорезонансный стабилизатор состоит из двух дросселей: с ненасыщаемым сердечником (имеющим магнитный зазор) и насыщенным, а также конденсатора. Особенность ВАХ насыщенного дросселя в том, что напряжение на нём мало изменяется при изменении тока через него. Подбором параметров дросселей и конденсаторов можно обеспечить стабилизацию напряжения при изменении входного напряжения в достаточно широких пределах, но незначительное отклонение частоты питающей сети очень сильно влияло на характеристики стабилизатора.
Современные стабилизаторы
В настоящее время основными типами стабилизаторов являются:
электродинамические сервоприводные (механические)
статические (электронные переключаемые)
компенсационные (электронные плавные)
Модели производятся как в однофазном (220/230 В), так и трёхфазном (380/400 В) исполнении, мощность их от нескольких сотен ватт до нескольких мегаватт. Трёхфазные модели выпускаются двух модификаций: с независимой регулировкой по каждой фазе или с регулировкой по среднефазному напряжению на входе стабилизатора.
Выпускаемые модели также различаются по допустимому диапазону изменения входного напряжения, который может быть, например, таким: ±15%, ±20%, ±25%, ±30%, -25%/+15%, -35%/+15% или -45%/+15%. Чем шире диапазон (особенно в отрицательную сторону), тем больше габариты стабилизатора и выше его стоимость при той же выходной мощности.
Важной характеристикой стабилизатора напряжения является его быстродействие, то есть чем выше быстродействие, тем быстрее стабилизатор отреагирует на изменения входного напряжения. Быстродействие это[источник не указан 564 дня] промежуток времени (миллисекунды) за которое стабилизатор способен изменить напряжение на один вольт. У разного типа стабилизаторов разная скорость быстродействия, например у электродинамических быстродействие 12...18 мс/В, статические стабилизаторы обеспечат 2 мс/В, а вот у электронных, компенсационного типа этот параметр 0,75 мс/В.
Ещё одним важным параметром является точность стабилизации выходного напряжения. Хорошие стабилизаторы имеют отклонение не более ±3%. Важным потребительским параметром является способность сохранения заявленных параметров при перегрузках по мощности.
Бареттер
Бареттер — электронный прибор, предназначенный для стабилизации силы электрического тока
Устройство и принцип действия
Бареттер представляет собой заполненный водородом стеклянный баллон, внутрь которого помещена тонкая платиновая (железная, вольфрамовая) проволока (нить). Такое устройство имеет нелинейное сопротивление, при котором в определённом диапазоне токов незначительный прирост силы тока даёт значительное увеличение напряжения на выводах.
Существуют также полупроводниковые эквиваленты водородного бареттера, собранные на полупроводниковых приборах (транзисторах) или интегральные.
Принцип действия состоит в том, что при увеличении приложенного напряжения возрастает температура нити накала и, следовательно, ее сопротивление. В результате при изменении напряжения на бареттере сила тока практически не изменяется. Таким образом, бареттер, включенный последовательно с нагрузкой, поддерживает в ней стабильный ток при изменениях напряжения питания.
Бареттеры, как правило, могут работать и при постоянном и при переменном токе.
В обозначении бареттера первое число указывает его номинальный ток бареттирования в амперах, вторые два числа — пределы бареттировании в вольтах.
Примеры бареттеров
- Газонаполненные
0,3Б17-35 — 300 мА
0,425Б5,5-12 — 425 мА
0,85Б5,5-12 — 850 мА
1Б5-9 — 1000 мА
1Б10-17 — 1000 мА
- Интегральные
CCSL-1 — 25 мА,
CCSL-2 — 50 мА,
CCSL-3 — 75 мА,
CCSL-4 — 100 мА
Основные нормируемые характеристики
Напряжение стабилизации — рабочее напряжение на бареттере, соответствующее средней точке области стабилизации;
Номинальный ток бареттера;
Пределы бареттирования по току — наименьший и наибольший ток, при котором бареттер работает устойчиво;
Пределы бареттирования по напряжению — пределы изменения падения напряжения на сопротивлении бареттера, при которых ток, протекающий через него, изменяется не более чем на 5 %.
Список использованных источников
Д. С. Гурлев. Справочник по электронным приборам — Киев: Техника, 1974
Р. М. Терещук, Р. М. Домбругов, Н. Д. Босый, С И. Ногин, В. П. Боровский, А. Б. Чаплинский. Справочник радиолюбителя — Киев: Техника, 1970
Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры — М.: Радио и связь, 1983
Китаев В.В. Электропитание устройств связи — М.: Связь, 1975
Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование — М.: Горячая линия — Телеком, 2001
www.ru.wikipedia.org
www.ntpo.com
www.stoom.ru