Параметрические стабилизаторы напряжения

В параметрич.стабилиз-рах используются нелинейные элем-ты, ВАХ к-ых на рис 76 а и б.Элем-т на рис 76а обеспечивает малое измен-е на своих выводах при измен-ии протекающего по нему тока на вел-ну , т.е в значит-ых пределах.Элем-ты ВАХ рис а используются в парамает-ких стабилиз-рах напряж-я. На рис б изображена ВАХ элем-та,к-ый использ-ся для стабил-ии тока. Степень нелинейности ВАХ эл-тов, приведенных на рис 76 на рабочем участке ВС оценив-ют отнош-ем динамич и статич сопротив-я. Статич сопротив-е элемента R_C равно отнош-ю падения напр-я элемента U₀ к вел-не тока I₀, к-ый прот-ет ч.з элемент . Т.о статич сопрот-е оказывает элемент постоян-ый по величине току в выбранной рабочей точке – А. Динамич сопрот-е элем-та R_д равно отнош-ю изменеия падения напр-я на элементе ΔU к измен-ю протекающего ч.з элемент тока ΔI R_д=ΔU\ΔI=tgβ. Т.о. динамич сопрот-е оказывается эл-т изменения протек-его ч.з него тока . В цепях постоянного напряж-я простейшим параметрич-им стабил-ром явл-ся схема на основе стабилитрона рис 77. Стабилитроны выпускаются с напрядением от 1 до сотен В. При небольших токах и мощ-ях от сотен милливатт до неск-их ватт. Для цепей стабилизации напряж-ия исп-ся участок ВАХ рис 78(участок 1-2),расположенный не в т.пробоя 3. Если считать, что уч-к 1,2 линейный, то коэф-т стабил-ии можно опред-ть как , в числителе R_г это гасящее сопрот-е стаб-ра. Оно всегда ставится на входе для огранич-я тока i_ст и недопустимости пробоя. При возрас-ии U1 более чем i_max в т.2 избыток входного напряж-я 1 падает на R_г. Т.к R_г прямопропорц-но K_u,с его увеличение возр-ет стаб-ть вых напряж-я, но в то же время увелич-ся потери и сниж-ся КПД, поэтому R_г использ-ют только для огранич-я тока стабилитрона. R_{д –} динамич-ое сопротив-е стабилитрона R_д=ΔU₁\ΔI_ст=tgβ, гдеβ – угол наклона участка 1-2 по отношению к оси ординат. R_д полностью зависит от качества стабил-на и опред-ет коэф-т стабил-ции. Величина Ku невелика,порядка 20-40, поэтому параметрич-е стабил-ны использ-ся во вспомагательных сетях для пит-я функцион-ых узлов , как источ-ки опорного напряж-я , в случаях, когда не требуется высокий коэф-т стабил-ии. Параметрический стаб-р рис 77.обладает малым R_д и если на входе U1 содержит кроме постоянных состав-щих и переменную составл-щую, то схема стаб-ра работает как сглажив-ий фильтр типа RC. При этом эквивалент-ое сопрот-е равно и эквивалентная емкость .m- число фазовыпрямителей, ω- частота пульсаций.

46

Компенсационные стабилизаторы

Основной способ стабил-и в силовых преобразовательных устр-вах электропитания – компенсационный. Компенсационные стаб-ры представляют собой системы автоматич-го регулиров-я с отриц-ой ОС.рис 79. Сиг-л упр-ия в САР явл-ся функцией погреш-ти регулир-я,т.е.отклонения регулируемой величины от заданного значения. На рис 79 изображена функц-ая схема САР стаб-ра напряж-я. Вых напр-е U₁ не явл-ся здесь управл-им и не участвует в процессе регул-я.Для САР важна не вел-на U₁, а вел-на отклонения U₁ от номинала,т.е возмущающее воздействие F1. Возмущающих воздействий может быть несколько, напр-р , изменение тока нагр-ки F2. В качестве регулирующ-го эл-та R_э испол-ся ,например полупроводниковый прибор, сопрот-е к-го измен-ся в завис-ти от управляющ-го сиг-ла U_y. В стабилиз-ре напр-я датчиком отклонения регулируемой вел-ны U₂ явл-ся длит-ть вых напр-я ДН, с него снимается с-л ОС.U_ОС,к-ый изм-ся пропорционально U₂,т. к здесь используется регулир-ие по отклонению вых напр-я от номин-го , необх-мо выделить это отклонение. Для этог исп-ся источ-к опорного напр-я ИОН.

В системах автомат.регулирования значком «0» обозначается алгебраическое суммирование сигналов. В данном случае выдел-ся разность между напряж-ем ОС и опорным, т.е сиг-ла ошибки напряж-е ошибки δ поступает на УПТ усилит-ль постоянного тока, усил-ет,а затем подается в виде управл-его напряж-я U_у на регулир-щий элемент. Импульсный ток присут-ет только в имп-ных стаб-рах САР должна дейст-ть т.о , чтобы сиг-л ошибки Δ воздействуя на Rэ уменьшал отклонение U₂ в любой момент времени с целью поддержания его стаб-ти. На рис 79 все элем-ты ,кроме RЭ относятся к цепи ООС.

47