3. Феррорезонансный и ферромагнитный параметрические стабилизаторы

Простейшим из них является ферромагнитный стабилизатор, в котором роль РЭ играет дроссель с насыщающимся сердечником. Схема стабилизатора приведена

На этом рисунке: L_Л – линейный дроссель, L_Н – нелинейный дроссель. Связь между током и напряжением для них (ВАХ) приведены на рис.4.12б и повторяет кривую намагничивания соответствующего сердечника . Результирующая ВАХ линейного и нелинейного элементов получается путём их сложения по напр. При увеличении входного напряжения происходит его ограничение на нелинейном элементе. Избыток гасится на линейном дросселе. Форма напряжения искажается – появляются нечётные гармоники. КПД стабилизатора находится на уровне 0,4…0,6; коэффициент мощности – 0,3…0,5,

Ферр.й стаб.ор (а) и ВАХ нелинейного контура (б)

При увеличении входного напряжения от нуля, увеличивается ток через линейный конденсатор (С) и через нелинейный дроссель (Lн). В момент их равенства ток, потребляемый контуром (I) равен нулю – точка (А) это точка резонанса. Выше точки А характер входного сопротивления контура становится индуктивным – это рабочий участок характеристики. Угол наклона её меньше, чем у отдельного дросселя насыщения, следовательно, стабильность выходного напряжения будет выше, чем у ферромагнитного стабилизатора. Поскольку напряжение снимается с контура, то его форма близка к гарм-ой. Ферр-е стаб. чувствительны к изменению частоты, так при , но они имеют простую схему, надёжны, КПД достигает 90%, устойчивы к промышленным помехам и перегрузкам по току, обладают высокой механической прочностью. Коэфф. Стаб. по напр. 15…30.

3. Компенсационный стабилизатор (ксн). Основное уравнение стабилизатора

Высокие коэфф стаб и качество вых напр можно получить только с помощью стабилизатора компенсационного типа. Это устройство с ОС. Его структурная схема приведена на рис.4.14.

РЭ - регулирующий элемент (транзистор ИЭ – измерительный элемент;УЭ – усилительный элемент (усилитель постоянного тока –УПТ).

При измен вх напр или тока нагрузки ИЭ измеряет выходное напряжение, сравнивает его с эталонным и вырабатывает сигнал рассогласования (ошибки), который усиливается УЭ и управляет РЭ так, что бы свести ошибку к нулю. Избыточное входное напряжение гасится на РЭ и рассеивается в виде тепла. Принципиальная схема стабилизатора, соответствующая структурной схеме (рис.4.14) показана на рис.4.15.

Принця сх компен стаб-а напряжения (КСН)

Схема работает следующим образом: если U_ВХ возросло, то это увеличение передаётся на базу VT1, он приоткрывается и возрастает напряжение на нагрузке R_H, возрастает ток следящего делителя и падение напряжения на R₃. Потенц эмиттера VT₂ фиксир стаб-ном и повыш потенц базы приводит к приоткрыванию транз-а VT₂ , напр на его колл снижается, значит уменьш потенц базы VT ₁, а это вход эмиттерного повторителя, следо-но, уменьш и напр на нагрузке R_H. Аналогично схема работает при изменении тока нагрузки.

Если замкнуть цепь ОС, то процесс регулирования можно представить следующей системой уравнений:

Знак минус в первом уравнении говорит о том, что обратная связь – отрицательная.Решим систему относительно :

Выражение называется основным уравнением стабилизатора в установившемся режиме.