
- •Курс лекций по дисциплине: «Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»
- •Часть 1
- •Содержание
- •1. Назначение и классификация устройств электропитания
- •2. Параметры иэп
- •3.1 Стабилизируемые иэп
- •3.2 Принцип действия параметрического стабилизатора
- •3.3 Параметрический стабилизатор на кремниевом стабилитроне
- •3.4 Параметрический стабилизатор переменного тока с дросселем насыщения
- •3.5 Принцип действия компенсационного стабилизатора
- •3.6 Компенсационный стабилизатор на одном триоде.
- •3.7 Компенсационный стабилизатор на составном триоде.
- •3.8 Компенсационный стабилизатор с усилителем сигнала рассогласования.
- •4. Химические источники.
- •Аккумуляторы.
- •Кислотные аккумуляторы.
- •4.1 Принцип действия.
- •4.2 Параметры кислотных аккумуляторов
- •4.3 Типы пластин кислотных аккумуляторов
- •4.4 Типы кислотных аккумуляторов
- •4.5 Щёлочные аккумуляторы.
- •Параметры щёлочных аккумуляторов
- •4.6 Сравнение щёлочных и кислотных аккумуляторов.
- •5.2 Непрерывная буферная работа
- •5.3 Режим среднего тока
- •5.4 Выпрямительное устройство для режима среднего тока типа вак
- •5.5 Режим импульсного подзаряда
- •5.6 Выпрямитель для импульсного подзаряда бв 24/2.5
- •5.7 Режим непрерывного подзаряда
- •5.8 Выпрямитель для непрерывного подзаряда
- •Работа дросселя насыщения
- •5.9 Периодическая буферная работа
3.6 Компенсационный стабилизатор на одном триоде.
Простейшим компенсационным стабилизатором является эмиттерный повторитель на базу которого подается эталонное напряжение.
В данной схеме регулирующем элементом (РЭ) является сопротивление эмиттер коллектор, в качестве задающего элемента (ЗЭ) служит аккумуляторная батарея АБ. Схемой сравнения является сопротивление база эмиттер.
В этой схеме Uвых = Uб = Uаб, если напряжение Uвх уменьшится, то начинает уменьшаться потенциал на эмиттере, разница потенциалов база эмиттер увеличивается и триод начинает открываться.
Схема не используется в практике, т. к. АБ в качестве ЗЭ дорого.
В качестве ЗЭ применяется параметрический стабилизатор на кремниевом стабилитроне.
Схема имеет вид:
Uвых Uб = Uст
Rб – линейный элемент.
КС – нелинейный элемент.
Компенсационный
стабилизатор по сравнению с параметрическим
позволяет получить на нагрузке ток в
раз больше.
- коэффициент усиления по току.
Для получения больших мощностей и токов в нагрузке в качестве регулирующего элемента применяется составной триод.
3.7 Компенсационный стабилизатор на составном триоде.
Составной триод имеет очень высокий коэффициент усиления по току.
- коэффициенты
усиления по току триодов Т1,
Т2,
Т3.
Схема компенсационного стабилизатора с составным триодом имеет вид:
Такая схема позволяет получить ток в нагрузке амперы и десятки ампер.
Недостатком рассмотренных схем является малый коэффициент стабилизации, т.к. отсутствует усилитель сигнала рассогласования. Для устранения этого недостатка применяется:
3.8 Компенсационный стабилизатор с усилителем сигнала рассогласования.
Схема такого компенсационного стабилизатора, имеющая для усиления транзистор, имеет вид:
Регулирующим элементом является эмиттер коллектор Т1.
Задающим элементом является параметрический стабилизатор, выполненный на кремниевом стабилитроне (КС) и сопротивление R4.
Эталонное напряжение подаётся на эмиттер Т2, на базу Т2 подаётся выходное напряжение через делитель напряжения R2 и R3 следовательно, схемой сравнения является база эмиттер Т2.
Усилитель сигнала рассогласования выполнен на Т2 и R1.
Рассмотрим пример: предположим, что Uвх увеличивается, тогда Uвых тоже начинает увеличиваться, это приводит к увеличению напряжения на базе триода Т2, а на эмиттере Т2 потенциал постоянен, разница потенциалов возрастает и Т2 начнёт открываться, следовательно сопротивление эмиттер коллектор уменьшается. Напряжение на коллекторе Т2 и базе Т1 уменьшается. Поэтому Т1 закрывается и напряжение на выходе стремится к первоначальному значению.
4. Химические источники.
Химические источники преобразуют химическую энергию в электрическую, при этом происходит расход активных веществ из которых состоит источник (разряд).
Химические источники подразделяются на: первичные – гальванические, вторичные – аккумуляторы.
Гальванические элементы являются приборами однократного действия, т.е. в конце разряда, когда активные вещества будут израсходованы, они подлежат замене.
Аккумуляторы при заряде, подключаются к внешнему источнику постоянного тока. При этом электрическая энергия переходит в химическую энергию и снова образуются активные вещества. Аккумулятор является источником многократного действия (в средним 1000 циклов заряд-разряд).