|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Стабилизаторы
3.5.1.Стабилизаторы напряжения. Устройство, поддерживающее автоматически постоянное напряжение на нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в известных пределах, называется стабилизатором напряжения. Дестабилизирующими факторами являются входное напряжение и сопротивление нагрузки, которые изменяются во время работы устройства. Существует два метода стабилизации напряжения: параметрический и компенсационный.
Рис.3.8.Стабилитрон тлеющего разряда: 1-катод; 2- анод; 3- поджигающий электрод.
В параметрических стабилизаторах используют элементы с нелинейной ВАХ (ионный и кремниевый стабилизаторы).Ионный стабилизатор или стабилитрон (рис.3.8)- это двухэлектродная газонаполненная лампа тлеющего разряда с холодным катодом. Катод 1-полый цилиндр из никеля с активирован-ной внутренней поверхностью. Анод 2 – стержень, установленный по оси катода. К катоду приваривается проволочка- поджигающий электрод 3,свобод-ный конец которой, не касаясь, размещается возле анода. На рис.3.9 представлена схема стабилизации напряжения с помощью полупроводникового кремниевого стабилитрона. Рис.3.9. Схемы стабилизации напряжения с помощью полупроводникового стабилитрона. Выходное напряжение схемы с большой степенью точности поддерживается на заданном уровне, равном критическому пробивному напряжению диода. Разница между входным и выходным напряжениями гасится на сопротивлении R г.Если входное напряжение возрастает, то увеличивается и обратный ток диода, возрастает ток I и падения напряжения на гасящем сопротивлении R г. Приращения напряжений на входе и выходе схемы взаимно компенсируются, а выходное напряжение остается без изменения. Преимущества параметрических стабилизаторов постоянного напряжения — простота схемы; недостатки—низкий КПД, невозможность регулирования выходного напряжения, небольшой коэффициент стабилизации и возможность работы только при малых токах нагрузки. Более высокими техническими показателями обладают стабилизаторы компенсационного типа, работа которых основана на сравнении фактического значения выходного напряжения с заданным. Компенсационный стабилизатор (рис.3.10) состоит из трех узлов: источник опорного напряжения (ОН); сравни-вающий и усилительный элемент (СУ); регулирующий элемент (РЭ). Рис.3.10. Стабилизатор компенсационного типа: а) Структурная схема; б) Одна из возможных схем.
Как следует из структурной схемы, регулирующим элемент включается последовательно с источником входного напряжения U вх и нагрузкойRни выполняет роль переменного гасящего резистора. Если по каким-либо причинам напряжение на нагрузке отклонилось от своего номинального значения, то разность опорного напряжения и выходного напряжения усиливается и воздействует на регулирующий элемент, за счет чего выходное напряжение стабилизатора возвращается к номинальному значению. Основные параметры-коэффициент стабилизации и выходн.сопротивление. Коэффициентом стабилизации называют отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора при постоянном сопротивлении нагрузки, т. е. k ст= , где ∆ U вх, ∆ U вых - изменения напряжения на входе и выходе стабилизатора; U вх, U вых— номинальные напряжения на входе и выходе стабилизатора. Выходным сопротивлением стабилизатора называют отношение изменения напряжения на выходе стабилизатора к вызвавшему его изменению тока нагрузки при постоянном входном напряжении: R вых = ∆ U вых / ∆ I н. На рис.3.10,б транзисторVT1, включенный последовательно с нагрузкой Rн - регулирующий элемент, а транзисторVT2-усилительный. Кремниевый стаби-литрон VД используется как источник опорного напряжения, а транзисторVT2 усиливает разность между опорным напряжением U oп и падением напряжения на резисторе R 2,. Если напряжение U вх возрастает, то повышается напряжение на резисторе R2, что увеличивает базовый ток I б2, а значит ток коллектора I к2 и падение напряжения на резистореR3. Потенциал базы VT1повышается и ток базы I б1 снижается. Это приводит к увеличению напряжения на транзисторе VT1до значения, при котором напряжение U вых становится близким кпрежнему. В делителеR1,R2можно применить переменный резистор д л я регулирования вых. напряжения. Коэффициент стабилизации в компенсационных стабилизаторах может достигать нескольких тысяч. Они обеспечивают высокую точность под-держания стабильного напряжения, значительное ослабление пульсаций и возможность регулирования выход.напряжения. Применяются в блоках пита-ния устройств, собранных на полупроводниковых приборах или микросхемах. Недостатки: низкий КПД, т.к. на регулирующем транзисторе всегда есть потери выпрямленного напряжения. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.) |