3.3 Стабілізатор імпульсний

Стабілізатори напруги призначені для отримання високо стабільної напруги для сучасної апаратури зв’язку в умовах роботи від акумуляторної батареї, коли напруга на елементі батареї (відповідно і на апаратурі) змінюється від 2,3В до 1,8В[4, с.420 ].

Існує декілька типів стабілізаторів напруги, найбільш широке застосування в системах електроживлення сучасної цифрової апаратури знайшли лінійні та імпульсні стабілізатори.

Типовий лінійний стабілізатор складається з понижувального трансформатора, діодного мосту з фільтром та елемента стабілізації (інтегральна мікросхема, наприклад LT1083MK). При цьому вихідна напруга стабілізатора завжди нижче вхідної. Основним недоліком такої схеми є низький ККД та необхідність резервування потужності практично на кожному елементі схеми. Причиною цього є принцип за яким функціонують лінійні стабілізатори, він полягає в розсіюванні на регулюючому елементі деякої потужності (Р=І_Н (U_ВХ-U_ВИХ). З формули витікає, що чим вища різниця між вхідною та вихідною напругами тим більшу потужність необхідно розсіювати. З іншого боку чим більш нестабільна вхідна напруга та чим більше вона залежить від струму навантаження тим більш високою вона повинна бути по відношенню до вхідної. З цього видно, що лінійні стабілізатори функціонують в досить вузьких межах

допустимих вхідних напруг, причому ці межі звужуються при жорстких вимогах до ККД стабілізатора. Основною перевагою лінійних стабілізаторів є високий ступінь подавлення імпульсних завад. Зважаючи на вказані недоліки в проект передбачається застосування імпульсних стабілізаторів.

На відміну від лінійних стабілізаторів напруги імпульсні стабілізатори мають достатньо високий ККД (до 95%), низьку потужність розсіювання, забезпечують стабільність вихідної напруги ±1% при відхиленні вхідної напруги

в межах від -20% до +30%, пульсації вихідної напруги не перевищують 2%,

незначні габарити. Схемні рішення дозволяють здійснювати паралельне включення необмеженої кількості стабілізаторів, що працюють на загальне навантаження.

В імпульсних стабілізаторах напруги використовується регулюючий транзистор, що безперервно перемикається пристроєм управління із стану відсічки в стан насичення з частотою 20...100кГц. отримувана послідовність імпульсів з амплітудою джерела живлення поступає на ланку накопичення енергії, що складається із котушки та конденсатора де перетворюється в необхідну постійну напругу. Регулювання величини вихідної напруги здійснюється за рахунок зміни імпульсів. Потужність, що розсіюється транзисторним ключем та котушкою незначна. Основними недоліками такого стабілізатору є більш висока складність виготовлення, наявність інтенсивних електричних завад, жорсткі вимоги до діапазону навантажень (коротке замикання та холостий хід не завжди допустимі).

Існує три типи імпульсних стабілізаторів: з вихідною напругою вище вхідної; нижче вхідної та з вихідною напругою зворотної полярності

3.4 Установка електроживлення з номінальною напругою – 24в

Батарея складається із акумуляторів стаціонарних для короткочасних розрядів великими структурами СК. Основними частинами акумуляторів типу СК являється склянна посудина; блоку позитивних пластин коробчастої конструкції; блоку негативних пластин;мікропористі сепаратори, що запобігають від зіткнення між собою пластини різної полярності; електроліт, розчин сірчаної кислоти густиною 1,21 г/см³ [6, с 230]. В якості основного електрообладнання для ЕЖУ-24В вибраний комплект,що складається із одного робочого і резервного випрямляча пристрою типу ВУТ – 31/125.

Схеми ВУТ дозволяють здійснювати:

• включення в роботу при появі напруги мережі живлення, якщо ВУТ

вимкнувсь в результаті зникнення напруги;

• обмеження вихідного струму в режимі стабілізації напруги до 105±10% номінального значення;

• змінення установки випрямленої напруги з 2,3-2,35В на елемент акумуляторної батареї до 2,2В на елемент;

• включення резервного ВУТ для заряду акумуляторної батареї;

• включення резервного ВУТ замість будь-якого робочого, якщо ВУТ вимкнувсь в результаті несправності.

Для автоматичної комутації акумуляторних батарей застосовується пристрій АКАБ-24/500.

Схемою пристрою передбачається автоматичне виконання наступних операцій:

• безпровідне підключення до ланцюга навантаження групи додаткових елементів при зниженні напруги навантаження до 2,28±0,2В;

• безперебійне відключення ДБ при відновленні напруги;

переключення резервного випрямляча із ланцюга буферної роботи в ланцюг заряду при переході батареї на заряд і навпаки.

Схема автоматичного керування забезпечує підтримання на навантаження напруги 24±10% В.

Пристрій автоматичної комутації забезпечує заряд акумуляторної батареї до напруги 2,3В на елемент.

Пристрій АКАБ-24/500 дозволяє також здійснювати ручне підключення батареї до РВ для заряду її до 2,7 В на елемент при відключенні батареї від навантаження, а також ручне відключення і відключення ДЕ при заряді і розряді батареї.

Для підзаряду ДЕ в АКАБ-24/500 передбачений випрямляч утримання.

Для налаштування автоматики випрямляючих пристроїв і контрольних розрядів акумуляторних батарей необхідно передбачити пристрій навантаження типу НС. В установках електроживлення, комутуючі установки які не мають захисту в розрядних ланцюгах, навантажений пристрій підключається через ящик ЛВЗ.

В ЛАЗі проектованого будинку зв’язку залізничної станції «О» встановлюється стійка автоматичного регулювання напруги в межах 20,6-21,8 В для живлення транзитної апаратури зв’язку. В схемі секціонованою батареї САРН-П використовується також для отримання 20,6-21,8 В.