Стабилизаторы постоянного напряжения и тока
В качестве таких Рэ используются магнитные усилители с самонасыщением, транзисторы включенные по определенной схеме, тиристоры и т.д.
Фрагмент схемы с транзистором:
Принцип действия.
Тримистер транзистора Тр1 не обязательно и вызвано необходимостью гальванической развязки между сетью и РЭ. Кроме этого его применение позволяет использовать в схеме транзистор с небольшими рабочими напряжениями.
Транзисторные регуляторы в цепи периодического тока применяются в высоковольтных транзисторных стабилизаторах.
Тиристорные регуляторы по сравнению с транзисторными могут пропустить значительно большие токи и выдерживать значительно большие напряжения. В связи с этим стабилизаторы на тиристорах могут быть выполнены на значительно большие мощности, чем стабилизаторы на транзисторах.
Принцип действия стабилизатора основан на изменении угла включения тиристоров α. При изменении выходного напряжения стабилизатора изменяется сигнал на выходе схемы сравнения и на выходе усилителя постоянного тока. Изменение сигнала на выходе усилителя изменяет фазу управляющих импульсов, а следовательно и угол включения тиристоров.
При увеличении, например, входного напряжения в результате воздействия цепи обратной связи угол α увеличивается от величины от величины α1 до α2, что уменьшает напряжение на первичной обмотке транзистора и снимает выходное напряжение стабилизатора до первичного значения.
При уменьшении выходного напряжения угол α уменьшается.
Стабилизаторы с непрерывным регулированием
Существенным недостатком стабилизаторов с непрерывным регулированием являются их низкая экономичность, что ведет к увеличению габаритов.
В импульсных стабилизаторах регулирующий транзистор работает в ключевом режиме, который характеризуется быстрым переходом рабочей точки из области отсечки в область насыщения. При этом мощность, рассеиваемая на регулируемом элементе во много раз меньше, чем при его работе в линейном режиме. Повышение КПД стабилизатора при ключевом режиме работы позволяет уменьшить габариты.
В общем виде структурная схема импульсных стабилизаторов имеет следующий вид:
СФ - сглаживающий фильтр принципиально необходим, так как ток в нагрузку поступает импульсно.
ИФ - импульсный элемент служит для управления работой регулирующего элемента.
Наибольшее применение получили два типа импульсных стабилизаторов: стабилизатор с ШИМ и релейные или двухпозиционные стабилизаторы.
В стабилизаторах с ШИМ регулирующий элемент переключается с постоянной частотой, по времени открытого и закрытого состояния силового транзистора изменяется импульсным элементом таким образом, чтобы выходное напряжение оставалось неизменным. Т.е. изменяется скважность Q=T/tu, оставляя неизменным значение постоянной составляющей Uo выходного напряжения.
В релейных стабилизаторах в качестве импульсного элемента применяется триггер, который управляет процессом переключения регулирующего транзистора. При подаче постоянного напряжения на вход стабилизатора в первый момент регулирования транзистор открыт и напряжение на входе стабилизатора увеличится. Соответственно растет сигнал на входе схемы сравнения. При определенной величине выходного напряжения величина сигнала на выходе схем сравнения станет достаточной для срабатывания триггера, последний срабатывает и закрывает регулирующий элемент. Напряжение на входе стабилизатора начинает уменьшаться, что приведет к уменьшению сигнала (нижний порог срабатывания) триггер вновь срабатывает и откроет регулирующий транзистор. Напряжение на выходе стабилизатора начинает увеличиваться. Таким образом будет повторяться. Изменение входного напряжения или тока нагрузки стабилизатора приведет изменению продолжительности открытого или закрытого состояния регулирующего транзистора и к изменению частоты его переключения, а среднее значение выходного напряжения будет поддерживаться неизменным с определенной степенью точности.
Статья в тему
Исследование радиотехнических сигналов
Одна из важнейших задач радиотехники заключается в осуществлении связи на большие расстояния с помощью излучения электромагнитных волн. В настоящее время круг применений радиотехники необычайно расширился. Радиотехника применяется в радиосвязи, телевидении, радиоуправлении, радиолокации, радионавига ...