Стабилизаторы постоянного напряжения и тока

При питании различных устройств радиоаппаратуры часто требуется поддерживать постоянство питания напряжения. Изменение этого напряжения может протекать по причине изменения напряжения первичного источника питания, из-за изменения сопротивления нагрузки либо условий работы питаемой аппаратуры. Для поддержки постоянства питающего напряжения используется автоматическое устройство - стабилизатор напряжения.

Стабилизатор должен автоматически реагировать как на медленные так и на достаточно быстрые изменения питающего напряжения.

Качество стабилизатора может быть охарактеризовано следующими параметрами.

. Коэффициент стабилизации напряжения.

Ксти=∆U0вх /U0вх:∆U0вых /U0вых, In=const

(или коэффициент стабилизации тока)

. Внутреннее сопротивление

Ri=∆U/∆I

. Коэффициент сглаживания пульсации

K=Uвхг/Uвх0=Uвыхг/Uвых0

. Температурный коэффициент не стабильности

γ=∆Uвых/∆toокр

5. Коэффициент полезного действия

ή=Pn/(Pn+Pcn)

Где Рст-мощность потребляемая самим стабилизатором

Классификация стабилизаторов

По принципу действия:

. Параметрическая (основана на элементах с нелинейными вольт-амперными характеристиками: газовые стабилитроны, п/п стабилитронами, бареттеры.)

. Компенсационные стабилизаторы (может быть с непрерывным или импульсным регулированием).

По способу включения регистрирующего элемента по отношению к нагрузке: параллельное и последовательные.

Малая стабилизация: мал 2 - 5%; ср 0.5 - 2%; высокое 0.1 - 0.5%; очень высокое менее 0.1%. Клистронный генератор до 1%.

Параметры стабилизатора напряжения тока

Unn используется не линейность В-А характеристик определительных приборов для стабилизации напряжения (газотроны - приборы с хол. катодом заполненным инертным газом, и п/п стабилитроны - плоскостные диоды, изготовленные специальным образом).

П/п стабилитроны включаются в обратном направлении и используется пологий участок его ВАХ.

Стабилизатор тока использует пологий участок бареттера (газонаполненный прибор с натянутой внутри нитью вольфрама или стали. Он обладает высоким температурным коэффициентом сопротивления.)

Полупроводниковые параметрические стабилизаторы постоянного напряжения.

Строим характеристики стабилитрона и нагрузочного сопротивления

Общая характеристика строится на основании двух зависимостей:

I0=I н+ Icт;вых= Uст= IнRн;

Отложив на оси ординат значение U0, подаваемое на вход, строим внешнюю характеристику источника до стабилизатора. Как видно при изменении входного напряжения от U0min до U0max напряжение на нагрузки изменяется от Uвых1 до U0вых2 причем ∆Uвых значительно меньше ∆ U0.

На рабочем участке характеристика стабилитрона практически линейна, поэтому связь между напряжением и током присутствует в следующем виде

Uст= U0+ rgIст,

где rг - динамическое сопротивление стабилитрона.

Учитывая это выражение можно составить эквивалентную схему стабилитрон

По схеме видно:

∆U0=(∆Iст+∆Iн) Rг+∆Uвых (1)

∆Iст=∆Uвых/rд ∆Iн=∆Uвых/Rн (2)

Из (1) Kcт=∆U0 Uвых /∆Uвых U0 (3)

Так как rг мало Кст =(Uвых/U0) (Rr/rг) (1+Rг/Rн)<< Rr/rг чем больше rг, тем больше Кст.

При U0=const ∆Iн≈-∆Iст, чтобы Uвых почти не изменилось ∆Iст вызывает ∆Uвых = - ∆Iст rг.

Статья в тему

Физические и геометрические основы работы радиолокационных станций
В основе работы всех радиосистем извлечения информации о координатах и других характеристиках того или иного объекта лежат 3 важных свойства электромагнитных волн: · прямолинейность их распространения в свободном пространстве · постоянство скорости их распространения в с ...