- •Конспект лекцій
- •Конспект лекцій
- •0 Вступ
- •1 Однофазні та багатофазні випрямлячі
- •1.1 Функціональна схема пристрою випрямлення
- •1.2 Діоди випрямлення та їх характеристики
- •1.2.1 Статична характеристика діода
- •1.2.2 Інерційність діодів
- •1.2.3 Енергетичні характеристики діодів
- •1.2.4 Паралельне та послідовне з'єднання діодів
- •1.3 Схеми випрямлення та їх класифікація
- •1.4 Аналіз схем випрямляння при активному навантаженні
- •1.4.1 Однофазний однопівперіодний випрямляч
- •1.4.2 Однофазний двопівперіодний випрямляч
- •1.4.3 Багатофазний однопівперіодний випрямляч
- •1.4.4 Пульсації напруги випрямлячів
- •1.4.5 Мостовий однофазний випрямляч
- •1.4.6 Мостовий випрямляч для отримання різнополярних напруг
- •1.4.7 Багатофазний мостовий випрямляч
- •1.4.8 Основні характеристики випрямлячів
- •1.4.9 Характеристика навантаження випрямляча
- •1.5 Робота випрямляча на навантаження з ємнісною реакцією
- •1.6 Робота випрямляча на індуктивне навантаження
- •1.7 Помножувачі напруги
- •1.7.1 Необхідність множення напруги
- •1.7.2 Пристрій подвоєння напруги
- •1.7.3 Множення напруги у довільне число разів
- •1.7.4 Несиметричний помножувач напруги першого роду
- •1.7.5 Несиметричний помножувач напруги другого роду
- •1.8 Запитання тестового контролю
- •2 Згладжуючі фільтри
- •2.1 Загальні відомості про фільтри
- •2.2 Ємнісний фільтр
- •2.3 Індуктивний фільтр
- •2.4 Г-подібні індуктивно-ємнісний (lc) та активно-ємнісний (rc) фільтри
- •2.5 П-подібний фільтр
- •2.6 Загальні положення про фільтри
- •2.7 Транзисторні фільтри
- •2.8 Запитання тестового контролю
- •3 Безперервні стабілізатори постійної напруги та струму
- •3.1 Класифікація стабілізаторів
- •3.2 Основні характеристики стабілізаторів
- •3.3 Використання стабілітронів у стабілізаторах напруги
- •3.4 Однокаскадний стабілізатор на стабілітроні
- •3.4.1 Схема стабілізатора
- •3.4.2 Рівняння для вихідної напруги
- •3.4.3 Вихідний опір стабілізатора
- •3.4.4 Коефіцієнт стабілізації
- •3.4.5 Вплив нестабільності ерс стабілітрона на вихідну напругу псн
- •3.5 Графічний розрахунок режиму роботи псн
- •3.6 Стабілізатори напруги на стабілітронах
- •3.6.1 Параметричний каскадний стабілізатор напруги
- •3.6.2 Температурна компенсація у псн
- •3.6.3 Мостова схема псн
- •3.6.4 Параметричні стабілізатори з активними елементами
- •3.6.5 Порівняння схем псн
- •3.6.6 Порядок розрахунку псн
- •3.7 Компенсаційні стабілізатори постійної напруги з неперервним регулюванням
- •3.7.1 Загальні відомості про компенсаційні стабілізатори
- •3.7.2 Послідовний та паралельний компенсаційні стабілізатори
- •3.8 Однотранзисторний послідовний стабілізатор
- •3.9 Ксн з підсилювачем у колі зворотного зв'язку
- •3.10 Складені транзистори в компенсаційних стабілізаторах
- •3.11 Прямі зв’язки в компенсаційних стабілізаторах
- •3.12 Елементи захисту у стабілізаторах
- •3.13 Низьковольтні компенсаційні стабілізатори
- •3.14 Інтегральні стабілізатори напруги
- •3.14.1 Причини використання мікросхем у стабілізаторах
- •3.14.2 Інтегральна мікросхема к142ен1
- •3.14.3 Інтегральні мікросхеми 142ен3 – 142ен9
- •3.14.4 Увімкнення імс стабілізаторів фіксованої напруги
- •3.15 Загальні зауваження щодо компенсаційних стабілізаторів
- •3.16 Імс безпосереднього перетворення змінної напруги у постійну
- •3.17 Напрямки розвитку компенсаційних стабілізаторів напруги
- •3.18 Запитання тестового контролю
- •4 Імпульсні стабілізатори постійної напруги
- •4.1 Принцип роботи імпульсного стабілізатора
- •4.2 Системи імпульсної стабілізації напруги
- •4.3 Функціональні схеми імпульсних стабілізаторів постійної напруги
- •4.3.1 Імпульсний послідовний стабілізатор
- •4.3.2 Імпульсний інвертуючий стабілізатор
- •4.3.3 Імпульсний паралельний стабілізатор
- •4.4 Особливості силових ланцюгів імпульсних стабілізаторів
- •4.5 Структурна схема ланцюга керування стабілізатора з шім
- •4.6 Імпульсний стабілізатор з шім
- •4.7 Релейний імпульсний стабілізатор
- •4.8 Стабілізатор з шім на імс к142еп1
- •4.9 Запитання тестового контролю
- •5 Інвертори та перетворювачі
- •5.1 Терміни, визначення, класифікація
- •5.2 Двотактні перетворювачі
- •5.2.1 Двотактний перетворювач напруги (дпн) з середньою точкою
- •5.2.2 Мостовий та напівмостовий дпн
- •5.2.3 Аналіз двотактних перетворювачів напруги
- •5.3 Двотактний перетворювач напруги з самозбудженням
- •5.4 Однотактні перетворювачі напруги
- •5.4.1 Однотактний перетворювач напруги з прямим увімкненням діода випрямлення (опнп)
- •5.4.2 Однотактний перетворювач напруги зі зворотним увімкненням діода випрямлення (опнз)
- •5.5 Порівняльний аналіз двотактних та однотактних перетворювачів
- •5.6 Резонансні перетворювачі
- •5.6.1 Причини розробки резонансних перетворювачів
- •5.6.2 Мостовий резонансний перетворювач з послідовним контуром
- •5.6.3 Резонансні перетворювачі з односпрямованою передачею енергії
- •5.6.4 Резонансний однотактний перетворювач напруги з прямим увімкненням діода
- •5.7 Перетворювачі з п’єзотрансформаторами
- •5.8 Високочастотні перетворювачі модульної структури
- •5.9 Функціональна схема імпульсного джерела електроживлення
- •5.10 Безперебійні джерела живлення
- •5.11 Узагальнення правил побудови джерел вторинного живлення
- •5.12 Запитання тестового контролю
- •6 Трансформатори і дроселі
- •6.1 Основні відомості
- •6.2 Гістерезис у магнітних ланцюгах
- •6.3 Втрати в магнітопроводах
- •6.4 Дроселі з однорідним феромагнітним осердям
- •6.5 Дроселі з неоднорідними магнітопроводами
- •6.6 Трансформатори
- •6.6.1 Будова трансформаторів
- •6.6.2 Робота трансформатора
- •6.6.3 Проектування трансформатора
- •6.7 Автотрансформатори
- •6.8 Магнітні підсилювачі
- •6.9 Параметричні стабілізатори змінної напруги
- •6.9.1 Дросельний стабілізатор напруги
- •6.9.2 Параметричний стабілізатор з коливальним контуром
- •7 Електромеханічні пристрої та джерела первинної електроенергії
- •7.1 Електромеханічні пристрої
- •7.2 Первинні джерела електричної енергії
- •Глосарій
- •Перелік посилань
3.14.3 Інтегральні мікросхеми 142ен3 – 142ен9
ІМС 142ЕН3(4) відрізняються від розглянутої мікросхеми тим, що в ній використовується не одно-, а двокаскадний підсилювач постійного струму. Це дозволило приблизно на порядок збільшити коефіцієнт стабілізації. За рахунок використання потужнішого регулюючого елемента в ІМС 142ЕН3(4) збільшено струм навантаження до 1А. Уведено також тепловий захист, який працює в діапазоні температур +65...+145С.
У 142 серію ІМС входять стабілізатори і з фіксованими значеннями вихідних напруг. Вони мають такі значення [4, 6, 10]:
142ЕН5А – 5 В; 142ЕН5Б – 6 В; 142ЕН8А – 9 В; 142ЕН8Б –12 В; 142ЕН8В – 15 В; 142ЕН9А – 20 В; 142ЕН9Б – 24 В; 142ЕН9В – 27 В.
Струм навантаження ІМС – 1,5 А.
Мікросхема 142ЕН6 є стабілізатором, який забезпечує різнополярну вихідну напругу. Діапазон зміни напруг від 5 до 25 В. Струм навантаження – до 0,2 А. Коефіцієнт стабілізації 0,005 % / В, ТКН – менший 0,01 % / С.
3.14.4 Увімкнення імс стабілізаторів фіксованої напруги
Типова схема увімкнення ІМС з фіксованою напругою стабілізації наведена на рисунку 3.25 [6].
Рисунок 3.25 – Схема увімкнення ІМС з фіксованою напругою стабілізації
Ємність конденсатора Свих приймають більшою 2,2 мкФ. Він, як і в будь-якому стабілізаторі, забезпечує незмінність вихідної напруги при імпульсному характері навантаження, тобто зменшує рівень пульсації. Ємність конденсатора Свх більша 0,33 мкФ. Він призначений для усунення генерації при стрибкоподібному увімкненні вхідної напруги. Генерація виникає через наявність паразитних індуктивності та ємності у з’єднувальних ланцюгах, які утворюють контур ударного збудження. Характер перехідного процесу, що при цьому спостерігається, наведено на рисунку 3.26 (залежність 1).
Рисунок 3.26 – Перехідні процеси при увімкненні ІМС
Амплітуда коливання може перевищити допустиму вхідну напругу, що призведе до пробою переходу колектор-емітер регулюючого транзистора. За наявності конденсатора на вході мікросхеми вихідна напруга встановлюється за аперіодичним законом (залежність 2). Коливання не виникають, якщо вихідним елементом фільтра є конденсатор великої ємності.
Потужність, що розсіюється мікросхемою, визначається в основному втратами на регулюючому елементі.
, (3.35)
де – максимальний струм навантаження,– максимальне значення вхідної напруги,– вихідна напруга стабілізатора [6].
3.15 Загальні зауваження щодо компенсаційних стабілізаторів
Якщо навантаження стабілізатора знаходиться на великій відстані від вихідних клем, то при великих струмах на з'єднувальних дротах може спостерігатися значне падіння напруги. Тому силові дроти прокладають окремо від дротів зворотного від'ємного зв'язку, а останні з'єднують безпосередньо з навантаженням, так як показано на рисунку 3.27 [9].
Рисунок 3.27 – З'єднання стабілізатора з навантаженням при великих струмах
У пристроях перетворення електричної енергії на вхід випрямляча може надходити напруга не гармонічної форми, а близької до прямокутної. Якщо на виході випрямляча не увімкнути фільтр, то фронти імпульсів проходять через стабілізатор і можуть погіршити роботу споживачів. Щоб запобігти цьому, на вході стабілізатора встановлюють LC-фільтр, а на виході паралельно електролітичному конденсатору, опір якого на підвищених частотах стає індуктивним, вмикають безіндукційні плівкові або керамічні конденсатори (рисунок 3.27).
При імпульсному навантаженні позначається індуктивність з'єднувальних провідників. На друкованих платах для її компенсації вмикають низку безіндуктивних конденсаторів, які розподіляють вподовж шин живлення.