Главная > Схемотехника > Основы теории цепей
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

23-12. Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения представляют собой такие четырехполюсники, в которых значительное изменение величины напряжения на входе вызывает лишь незначительное изменение напряжения на выходе.

Как указывалось в § 20-5, стабилизаторы характеризуются коэффициентом стабилизации

где — напряжение на входе стабилизатора; — напряжение на выходе (на приемнике); — изменения напряжения на входе и выходе.

Чем больше коэффициент стабилизации тем выше стабилизирующие свойства цепи. Стабилизация возможна только в нелинейных цепях, так как в линейных пассивных цепях между напряжениями входа и выхода всегда существует прямая пропорциональность

Рис. 23-33.

Ранее были рассмотрены мостовые стабилизаторы постоянного тока. Мостовые стабилизаторы с терморезисторами при достаточной инерционности терморезисторов могут быть применены и для стабилизации периодически изменяющихся напряжений. Аналогичные мостовые стабилизирующие цепи могут быть осуществлены и при помощи реактивных сопротивлений (сочетания нелинейных и линейных индуктивностей или емкостей). Так, цепь, изображенная на рис. 23-16, при соответствующем выборе ее параметров является стабилизатором напряжения.

Зависимость между действующими значениями напряжения и тока для нелинейной емкости, рассматриваемой как условнонелинейный элемент, выражается кривой (рис. 23-33), а для линейной емкости — прямой При этом Построив (при отсутствии нагрузки) зависимость тока в одной из ветвей моста от суммы напряжений кривая можно, зная определить графически Как видно из рис. 23-33, на параллельных участках кривых изменение на величину практически не приведет

к изменению и, следовательно, коэффициент стабилизации очень велик. Наличие высших гармоник несколько снижает его значение.

В качестве второго примера стабилизирующего устройства смотрим простейший феррорезонансный стабилизатор напряжения (рис. 23-34). В цепи феррорезонанса напряжений (см. § 23-11) при напряжении питания U, большем, чем напряжение опрокидывания фазы на рис. 23-29), изменение напряжения питания на значительную величину (рис. 23-35) сопровождается незначительным изменением напряжения на индуктивности от Таким образом, в цепи, представленной на рис. 23-34, получается стабилизация напряжения

Сущность явления стабилизации заключается в таком изменении параметров последовательно включенных элементов нелинейной цепи с изменением напряжения питания, при котором относительное изменение напряжения на одном из участков цепи оказывается значительно ниже, чем на входных зажимах.

Рис. 23-34.

Рис. 23-35.

Так, в цепи, изображенной на рис. 23-34, с увеличением напряжения питания ток резко возрастает и его увеличение приводит к уменьшению индуктивности катушки со стальным магнитопроводом, в то время как емкость остается без изменения. Таким образом, относительное изменение напряжения на индуктивности (зажимы 2—2) оказывается значительно меньшим, чем на зажимах .

Вместо конденсатора С в цепь можно включить и линейный резистор или катушку с линейной характеристикой, однако эффект стабилизации будет меньше, так как изменение тока в катушке со стальным магнитопроводом, а следовательно, и в ее эквивалентной индуктивности при изменении напряжения питания в этих случаях меньше.

Присоединение приемника к вторичным зажимам стабилизатора создает ветвь, параллельную нелинейной катушке, в результате ток в катушке уменьшается. С изменением напряжения питания полное сопротивление между зажимами 2—2 изменяется меньше, чем при отсутствии нагрузки, а следовательно, ухудшаются стабилизирующие свойства цепи. Коэффициент стабилизации нагруженного стабилизатора обычно ниже, чем при холостом ходе. За счет несинусоидальности форм кривых токов и напряжений в нелинейных цепях напряжение обычно содержит высшие

гармоники даже при питании стабилизатора от источника синусоидальной э. д. с. с напряжением U. Из рассмотренных типов стабилизаторов напряжения только у мостовых стабилизаторов с терморезисторами напряжение на выходе близко по форме к синусоиде

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление