книги / Электротехнические устройства радиосистем

связью, рабочие обмотки которого включены последова­ тельно с нагрузкой.

Для управления магнитным усилителем используют­ ся две обмотки постоянного тока: управления w= и смещения w cм. Намагничивающие силы этих обмоток направлены встречно, причем н. с. обмотки смещения

управления приводит к уменьшению постоянного намаг­ ничивания сердечника МУ и увеличивает индуктивное сопротивление его рабочих обмоток. Сопротивление об­ мотки смещения изменяется при изменении температу­ ры, что приводит к перемещению рабочей точки на ха­ рактеристики «вход — выход» МУ.

Чтобы уменьшить влияние температуры на ток в об­ мотке смещения, последовательно с ней включают со­ противление Ri, значительно превышающее сопротивле­ ние самой обмотки. Сопротивление Др на этих схемах предназначено для регулировки выходного напряжения.

При стабилизации напряжения по среднему значе­ нию (рис. 8-34,а) выходное напряжение через трансфор­ матор и выпрямительный мост Д воздействует на об­ мотку управления МУ При повышении напряжения Uu увеличится напряжение на выходе выпрямителя Д, вследствие чего увеличится также и ток в обмотке управления. При этом незначительные изменения напря­ жения на выходе выпрямителя Д вызывают существен­ ные изменения тока через стабилитрон Л и который играет роль усилителя тока.

Так как в этой схеме сигнал на обмотку управления МУ подается через выпрямитель, т. е. пропорционален среднему значению напряжения {/„, то такой стабили­ затор обеспечивает стабильность выходного напряже­ ния по среднему значению. На выходе такого стабили­ затора могут быть включены выпрямители с фильтрами, аналогичными фильтру выпрямителя в цепи управления стабилизатора. Если же на выходе стабилизатора вклю­ чить выпрямитель, работающий на емкостный фильтр, то стабильность значительно ухудшится.

При стабилизации напряжения по действующему значению (рис. 8-34,6) выходное напряжение через трансформатор подается на вольфрамовую нить накала диода Л\, являющегося элементом, реагирующим иа изменение действующего значения напряжения, Незна-

292

сети и тока нагрузки динамические свойства комбинированного ста­ билизатора подобны свойствам транзисторного стабилизатора, то при глубоких и быстрых изменениях напряжения сети и тока на­ грузки динамические свойства стабилизатора значительно ухудша­ ются. Для улучшения динамических характеристик стабилизаторов с двойным управлением следует увеличивать напряжение на регу­ лирующем транзисторе, уменьшать пределы его изменения в стати­ ческом режиме при неизменном токе нагрузки и увеличивать емкость конденсаторов фильтра.

Следует также иметь в виду, что применение двойного регули­ рования может значительно улучшить стабилизацию по сети и по нагрузке, но не улучшает сглаживание пульсаций.

8-10. КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ТОКА

Стабилизаторы тока компенсационного типа находят преимущественное применение в устройствах, предназначенных для возбуждения постоянного магнит­ ного поля. Для работы ламп бегущей волны, ламп об­ ратной волны, клистронов и т. д. применяют «фокуси­ рующие катушки» (соленоиды), обмотки которых изго­ товляют из медной проволоки. Для нормальной работы этих приборов необходимо постоянство магнитного по­ тока и, следовательно, постоянство тока в обмотке соле­ ноида. При отсутствии стабилизации ток в соленоиде может изменяться как вследствие колебания напряже­ ния питающей сети, так и изменения сопротивления об­ мотки соленоида, вызванного изменением температуры этой обмотки под действием тока в ней или окружаю­ щей среды.

Для поддержания постоянства тока в соленоиде ис­ пользуются компенсационные стабилизаторы тока, со­ держащие регулирующий элемент, измерительный эле­ мент и усилитель постоянного тока. В качестве регули­ рующих элементов, так же как и в стабилизаторах на­ пряжения компенсационного типа, могут использоваться электронные лампы, транзисторы и магнитные усили­ тели. Сравнивающее устройство, являющееся измери­ тельным элементом, устанавливает сигнал, пропорцио­ нальный изменению тока в цепи нагрузки. Цепь срав­ нения состоит из сопротивления гэ, включаемого после­ довательно с нагрузкой, и источника опорного напря­ жения [/о. На рис. 8-36 изображена схема компенсаци­ онного стабилизатора тока па электронных лампах. Разность напряжений опорного источника U0 и падения напряжения на сопротивлении гп подается на вход уси­ лителя постоянного тока. С выхода усилителя постоян-

204

В схемах электронных стабилизаторов тока (рис. 8-36 и 8-37) при неизменном напряжении питающей сети обеспечивается постоянство суммарного сопротивления регулирующего элемента и нагрузки. При неизменном сопротивлении нагрузки изменение напряжения питаю­ щей сети вызывает соответствующее изменение сопро­ тивления регулирующего элемента, что обеспечивает по­ стоянство тока. На этих схемах индуктивность L препят­ ствует мгновенным изменениям тока, а емкость С повы­ шает уровень сигнала рассогласования при мгновенных изменениях сопротивления нагрузки.

При больших токах нагрузки наиболее часто в ка­ честве регулирующего элемента применяют магнитный усилитель, рабочая обмотка которого включается в цепь переменного тока, а обмотка управления — либо после­ довательно с нагрузкой, либо часть тока нагрузки от­ ветвляется в обмотку управления, включенную па­ раллельно с резистором гэ. В некоторых случаях ис­ пользуют цепь сравнения и усилитель подобно рассмо­ тренным выше ламповым и транзисторным стабилиза­ торам. При введении усилителя обмотка управления магнитного усилителя включается в цепь коллектора усилительного транзистора.

На рис. 8-38 изображена принципиальная схема ком­ пенсационного стабилизатора тока, в которой в качест­ ве регулирующего элемента использован магнитный усилитель с внутренней обратной связью. На этой схеме нет усилителя постоянного тока и, следовательно, от­ падает необходимость в источнике опорного напряже­ ния и 0.

Сигнал рассогласования на обмотку управления ^=А4У подается с резистора /?э, включенного последо­ вательно с нагрузкой. Обмотка смещения шсм получает питание от отдельного источника, напряжение которого стабилизировано стабилитроном Л 1т

Изменения тока нагрузки, вызванные изменением сопротивления Ru или напряжения питающей сети, воз­ действуют на обмотку управления так, что изменяется индуктивное сопротивление рабочих обмоток МУ Это приводит к изменению как падения напряжения на ре­ гулирующем элементе, так и напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора. Намагничиваю­

296

8-11. СХЕМЫ СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ в ы с о к и х И ОЧЕНЬ НИЗКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Для электропитания клистронов, ЛБВ, элек­ троннолучевых трубок и т. д. необходимы высокие на­ пряжения (2—20 кв) (мощности до 100—200 вт) при высокой стабильности и малой пульсации выпрямлен­ ного напряжения.

Рис. 8-39. Блок-схема стабилизированного источника питания высо­ кого напряжения с промежуточным преобразованием переменного тока в постоянный.

Так как стабилизаторы высокого напряжения на электронных лампах неэкономичны и недостаточно на­ дежны, то в настоящее время их применение крайне ограничено. Транзисторные стабилизаторы не могут быть использованы при высоких напряжениях ввиду ограниченной электрической прочности транзисторов. Поэтому приведенные выше схемы стабилизаторов на­ пряжения непригодны для обеспечения высоких выход­ ных напряжений, так как последовательное соединение большого числа транзисторов усложняет' схему и кон­ струкцию стабилизатора и снижает его надежность.

Стабилизированный источник электропитания высо­ кого напряжения может быть изготовлен по схеме с про­ межуточным преобразованием переменного тока в по­ стоянный. При этом стабилизация выходного высокого напряжения осуществляется на стороне постоянного тока низкого напряжения. Блок-схема такого источника электропитания изображена на рис. 8-39.

Переменное напряжение сети источника электриче­ ской энергии преобразовывается трансформатором Тр-1, выпрямителем В-1 и сглаживающим фильтром Ф-1 в по­ стоянное небольшой величины (25—30 в). Полученное постоянное напряжение поддерживается неизменным по величине стабилизатором, регулирующий элемент кото­ рого РЭ (обычно транзистор) включен на выходе фильт­ ра Ф-1. Стабилизированное постоянное напряжение по-

298

Регулирующий элемент РЭ стабилизатора изменяет первичное напряжение трансформатора Тр-2 и, следо­ вательно, выходное напряжение на нагрузке.

При отклонении выходного напряжения от заданного значения сравнивающее устройство СУ вырабатывает сигнал рассогласования, который через усилитель У воз-

Рис. 8-41. Схема стабилизированного источника питания высокого напряжения с регулированием на стороне переменного тока.

действует на регулирующий элемент РЭ, обеспечиваю­ щий с определенной степенью точности постов кггво вы­ ходного напряжения.

Одна из возможных схем стабилизированного источ­ ника питания высокого напряжения изображена на рис. 8-41. Напряжение со вторичной обмотки трансфор­ матора Тр-1 через регулирующий элемент подается на первичную обмотку повышающего трансформатора Тр-2.

ния (увеличения в 4 раза) напряжения, и через сгла­ живающий фильтр ГфСф подается на нагрузку.

Регулирующим элементом в схеме является состав­ ной транзистор, состоящий из транзисторов Ти ^2» Т3

300