|
| |
|
Слаботочка Книги прямленйого напряжения и б) стабилизаторы /перемоц-ного напряжения. Существуют два основных метода стабилизации: на раметрический и омпенсациоиный. Сущность этих мето-7 дов удобнее всего уяснить пу- тем их сравнения. На рис. 8-1 приведена блок-  %г- схема параметрического стабилизатора, состоящего из двух элементов: линейного (/) и нелинейного (2). Если стабилизатор работает в цепи постоянного тока, то в качестве линейного и нелинейного элементов используются активные сопротивления. При работе стабилизатора в цепи переменного тока, как правило, применяются реактивные сопротивления (индуктивные или емкостные). Рис. 8-1. Блок-схема параметрического стабилизатора напряжения. hlx.мaкc
Рис. 8-2. Вольт-амперные характеристики параметрического стабилизатора напряжения. На рис. 8-2 изображены вольт-амперные характеристики линейного (/) и нелинейного (2) сопротивлений, а также характеристика всей схемы в целом (5). Из графиков рис. 8-2 видно, что при изменении па-пряжения на входе стабилизатора от некоторого минимального значения t/вх.мин ДО максимального t/вх.макс напряжение на выходе стабилизатора изменяется в зна-192 ЧнтелЬно более узкиС пределах. Зто объясняется теМ, что большая часть приращения входного напряжения падает на линейном элементе, обладающем более крутой вольт-амперной характеристикой. Таким образом, схема рис. 8-1 действительно обладает стабилизирующими свойствами. На рис. 8-3 приведена блок-схема компенсационного стабилизатора напряжения, состоящего из трех элементов: / - регулирующего, 2 - измерительного и 5 - усилительного. Элемент / представляет собой регулируемое активное (для стабилизаторов постоянного тока) или реактивное нелинейное (для стабилизаторов переменного тока) сопротивление, вклю- ,?г~ ченное последовательно с на- tfe грузкой. Элемент 2 фиксирует \ V отклонение напряжения на --L выходе стабилизатора от неко-торого, заранее установленно- пенсационного стабилизато-го уровня. Элемент 3 усиливав ра напряжения, ет изменение выходного напряжения и воздействует на регулирующий элемент; сопротивление элемента / автоматически изменяется при изменении напряжения на входе или изменении сопротивления нагрузки таким образом, что напряжение на выходе стабилизатора остается практически неизменным. После приведенного выше сравнения схем рис. 8-1 и 8-3 можно дать следующее определение параметрического и компенсационного методов стабилизации. Стабилизаторами параметрического типа могут быть названы такие электрические схемы, напряжение на выходе которых остается практически неизменным при изменении входного напряжения или тока нагрузки в результате перераспределения токов и напряжений между отдельными элементами схемы. Для стабилизаторов параметрического типа характерным является наличие одного или нескольких нелинейных элементов. Стабилизаторы, компенсационного типа характеризуются тем, что напряжение на выходе остается практически неизменным при изменении входного напряжения или тока нагрузки в результате обратного воздействия изменений выходного напряжения и тока нагрузки на регулирующий элемент схемы. Таким образом, принци- пиальным отличием компенсационного стабилизатора oi параметрического являемся наличие замкнутой цепи регулирования. В схемах компенсационного типа наличие нелинейного элемента необязательно. Примерами параметрических стабилизаторов являются стабилизаторы с бареттерами или стабилитронами и феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Примерами компенсационных стабилизаторов являются электронные, полупроводниковые и дроссельные стабилизаторы, а также комбинированные стабилизаторы (дроссельно-электронные и дроссельно-полупровод-никовые). 8-2. СТАБИЛИЗАЦИЯ ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ СТАБИЛИТРОНОВ Простые схемы стабилизации выпрямленного напряжения могут быть осуществлены с помощью газоразрядных и кремниевых стабилитронов. Характерным свойством стабилитронов, используемым для целей стабилизации выпрямленного напряжения, является способность сохранять падение напряжения на своих зажимах практически неизменным при изменении протекающего через них тока в широких пределах. В газоразрядных стабилитронах для получения необходимой вольт-амперной характеристики используются свойства тлеющего разряда между электродами в инертном газе; в кремниевых же стабилитронах для этой цели используется явление внутренней холодной эмиссии (эффект Зенера) и управляемого лавинного пробоя в р-п переходах. Примерный вид вольт-амперных характеристик газоразрядных и кремниевых стабилитронов приведен на рис. 8-4. Рассмотрение характеристики газоразрядного стабилитрона (рис. 8-4,а) показывает, что она имеет порог зажигания, характеризуемый напряжением зажигания Ua- Поэтому для стабилизации может быть использована лишь часть характеристики, ограниченная минимальным (/ ) и максимальным (/ст.макс) ТОКОМ стабилитрона, в отличие от этого характеристика кремниевого стабилитрона (рис. 8-4,6) не имеет порога зажигания, и поэтому рабочий участок характеристики ограничен лишь предельно допустимым по тепловому режиму обратным током стабилитрона (/обр.макс)-194 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [62] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |