Пример 4.6.7 Исходные данные: Для схемы мостового стабилизатора напряжения параметры используемых стабилитронов приведены на рисунке 4.34.

Определите напряжение на нагрузке (R_н).

Рисунок 4.34. – Схема параметрического мостового стабилизатора

Решение. Стабилитрон VD1 работает на обратном участке ВАХ (Uобратное), а VD2, VD3 и VD4 – на прямом. Поэтому, напряжение на нагрузке равно

.

Пример 4.6.8

Исходные данные: Для схемы компенсационного стабилизатора рисунка 4.35 имеет место: U_ВХ = 48 В; Uэт = 6 В; R₁ = R₂ = R₃ = 1кОм.

Рисунок 4.35 – Схема компенсационного стабилизатора

Определите выходное напряжение стабилизатора.

Решение. Выходное напряжение зависит от коэффициента передачи следящего делителя R2, R3, который равен . В состоянии покоя напряжение, снимаемое с делителя равно эталонному. Тогда выходное напряжение:

.

Пример 4.6.9

Исходные данные: Параметры компенсационного стабилизатора тока (рис. 4.36) следующие: U_ВХ = 48 В; Uэт = 6 В; R_Ш = 0,5 Ом; R_Н = 3 Ом.

Рисунок 4.36 – Схема компенсационного стабилизатора тока

Определите ток нагрузки стабилизатора.

Решение. В состоянии покоя падение напряжения на шунте должно быть равно эталонному напряжению. Тогда ток нагрузки равен:

.

Пример 4.6.10

Исходные данные: Схема импульсного стабилизатора напряжения приведена на рисунке 4.37.

Рисунок 4.37 – Схема импульсного стабилизатора

Определите выходное напряжение стабилизатора (все элементы идеальные).

Решение. В данной схеме напряжение на выходе зависит от эталонного источника и коэффициента передачи следящего делителя: ,

.

Пример 4.6.11

Исходные данные: Схема импульсного стабилизатора напряжения приведена на рисунке 4.38.

Рисунок 4.38 – Функциональная схема импульсного стабилизатора

Определите коэффициент стабилизации по напряжению.

Решение. Коэффициент стабилизации компенсационного импульсного стабилизатора определяется петлевым усилением:

Пример 4.6.12

Исходные данные: Схема импульсного регулятора приведена на рисунке 4.39. На этой схеме: Е1 = 8 В; Е2 = 24 В; tи / T = 0,8; T = 1мC, транзисторы идеальные.

Рисунок 4.39 – Функциональная схема импульсного регулятора

Определите среднее значение напряжения на нагрузке U₀ .

Решение. При подаче управляющего импульса на транзисторный ключ VT2, происходит запирание ключа VT1 и напряжение источника E₂ через открытый диод VD передается в нагрузку. На интервале паузы (T–t_и ) при открывании ключа VT1 напряжение двух источников (Е₁ + E₂ ) прикладывается к нагрузке. Построим диаграмму напряжения в нагрузке (рисунок 4.40).

Среднее значение напряжения на выходе импульсного регулятора равно

Рисунок 4.40 – Диаграмма напряжения в нагрузке

5 Преобразователи

5.1 Основные определения

Под инвертированием в преобразовательной технике понимается преобразование электрической энергии постоянного тока в энергию переменного тока, а устройства называются – инверторами (DC/AC).

Инвертор, дополненный выпрямителем и сглаживающим фильтром ( рис.3.1) называется преобразователем постоянного напряжения в постоянное или конвертором (DC/DC). Преобразователь это обобщённое название. Выпрямитель тоже преобразователь – АС/DC. Инверторы классифицируют по многим признакам.

По форме выходного напряжения (они соответственно приведены на рис.5.1) инверторы различают:

• с прямоугольной формой нерегулируемые;

• с прямоугольной формой регулируемые;

• с гармоническим напряжением;

• с квазигармоническим.

По наличию или отсутствию трансформатора инверторы делят:

• с трансформаторным выходом;

• бестрансформаторные.

Последние используются для управления электродвигателями или исполнительными механизмами, где не требуется гальваническая развязка сети и

Рисунок 5.1 – Типовые формы выходного напряжения инверторов

нагрузки или согласования по уровню напряжения. Для целей вторичного электропитания РЭА используются только трансформаторые инверторы.

Все инверторы делят на одно и двухтактные.

В однотактных инверторах за период работы управляемых ключей от сети в нагрузку передается один импульс тока, в двухтактных – два.

Однотактные инверторы (преобразователи) наиболее просты схемотехнически, но магнитопроводы трансформаторов в них работают с постоянным подмагничиванием. Поэтому их используют на мощности десятки ватт. В двухтактных – трансформатор не подмагничивается и обеспечен непрерывный отбор мощности от сети, поэтому магнитные элементы здесь компактнее, чем у однотактных.

И последнее, инверторы бывают с самовозбуждением (автогенераторы) и с независимым возбуждением (усилители мощности).

Рассмотрение работы инвертора удобнее всего начинать с однотактного усилителя мощности.