Компенсационный стабилизатор тока схема

Способы повышения качества стабилизации в компенсационных стабилизаторах непрерывного действия

Компенсационный стабилизатор – это система автоматического регулирования с ООС.

Дестабилизирующими факторами для выходного напряжения являются изменение тока нагрузки, температурный режим нелинейных элементов и изменение напряжения на входе. На выходе схемы сравнения получаем сигнал ошибки U e , как разность управляющего сигнала и эталонного напряжения. В зависимости от U e изменяется состояние РЭ, за счет чего поддерживается постоянство напряжения на выходе U ВЫХ . Качество стабилизации компенсационного стабилизатора определяется значением петлевого усиления К пет :

где К д — коэффициент передачи делителя цепи обратной связи;

К у – коэффициент усиления по току транзистора УПТ, если в качестве УПТ используется операционный усилитель, то

Для компенсационных стабилизаторов напряжения непрерывного действия К р =β 1 Ч β 2 Ч Ч Ч βn– к оэффициент усиления по току составного транзистора РЭ.

Для компенсационного стабилизатора напряжения импульсного действия: , где пм – размах пилообразного напряжения генератора пилы.

Если цепь ОС разорвать, то . Поэтому надо иметь как можно меньше! Это является важной предпосылкой для синтеза РЭ.

Если замкнуть цепь ОС, то процесс регулирования можно представить так:

Знак минус в первом уравнении говорит о том, что ОС – отрицательная.

Решим систему относительно :

Это и есть основное уравнение стабилизатора в установившемся режиме. Очевидно, что петлевое усиление должно быть большим и, если , а >> 1.

Существуют следующие способы повышения качества стабилизации в компенсационных стабилизаторах непрерывного действия:

1 Увеличение коэффициента усиления по постоянному току за счет использования в качестве УПТ вместо транзистора операционного или дифференциального усилителя . При этом повышается коэффициент стабилизации за счет увеличения коэффициента усиления, но снижается устойчивость системы с замкнутой ОС. Включение цепей коррекции (интегро-дифференцирующих звеньев) исключает частотные изменения коэффициента усиления и повышает устойчивость. На рисунке приведена схема компенсационного стабилизатора с параллельным РЭ и операционным усилителем. При возрастании напряжения U 1 в первоначальный момент времени увеличивается напряжение на нагрузке U Н . Это приводит к увеличению напряжения обратной связи и повышению положительного потенциала на базе транзистора VT1. Транзистор VT1 приоткрывается, возрастает ток, потребляемый от источника U 1 , увеличивается падение напряжения на балластном резисторе R1 и напряжение на нагрузке восстанавливается.

Для увеличения коэффициента усиления Ку можно увеличить сопротивление нагрузки УПТ — R1 и, соответственно, напряжение питания, подавая его на УПТ от отдельного внешнего источника U 11 .

2. Введение токостабилизирующего звена в выходной цепи УПТ, при этом исключается влияние изменений входного напряжения на выходной ток усилителя.

При возрастании входного напряжения U 1 напряжение на стабилитроне VD1 остается постоянным, что позволяет поддерживать постоянство напряжения на резисторе R2. При этом выходной ток стабилизатора тока (I K1 ) остается постоянным. Поэтому выходной ток УПТ зависит только от уровня напряжения обратной связи и не зависит от входного напряжения.

3. Введение дополнительных источников эталонного напряжения , которые устанавливаются в цепи эмиттера и базы транзисторного усилителя, при этом повышается чувствительность стабилизатора, но плавная регулировка выходного напряжения невозможна.

Стабилизатор с выходным напряжением меньше чем можно построить по схеме :

Здесь VD1 подключен к дополнительному источнику . Выходное напряжение

Главное, что бы обеспечивался нормальный режим VT2 по постоянному току. Здесь выходной делитель следит за изменением не выходного напряжения, а за суммой .

В тех случаях, когда требуется высокая температурная стабильность КСН и малый временной дрейф применяют дифференциальные схемы сравнения (особенно при низких выходных напряжениях).

Здесь VT2 – эмиттерный повторитель. Он создаёт напряжение Uэт’=Uэт – Uэб, а усилительный элемент(VT3) считает его эталоном. В итоге, в диагональ измерительного моста встречно включены два участка э-б, тогда температурный дрейф их токов в одинаковой степени смещает рабочие точки и дестабилизации напряжения на коллекторе VT3 не возникает.

Поскольку КСН – схемы с обратной связью, то они могут возбуждаться, т. е становиться генераторами колебаний. В этом значительную роль играют флуктуации входного напряжения (и токи нагрузки) а также инерционные свойства транзисторных каскадов. Обычно выход КСН шунтируют конденсатором С, что повышает нагрузочную способность при работе на импульсную нагрузку и повышает устойчивость. Конденсатор ограничивает полосу пропускания усилителя цепи ОС, что повышает устойчивость, но и снижает полосу пропускания КСН для дестабилизирующих воздействий. Удобно рассмотреть частотную зависимость выходного сопротивления стабилизатора —

1,2 – области нормальной работы стабилизатора

ω 0 — частота возможного резонанса LC фильтра на вход стабилизатора

ω Р — граничная частота полосы пропускания усилительного элемента (УЭ)

4 – область, определяемая частотными свойствами конденсатора нагрузки С.

Для получения малых выходных напряжений любой полярности обычно используют встречное включение двух стабилизаторов.

Здесь может быть любой полярности и величины. Выходное сопротивление выше, а коэффициент стабилизации ниже, чем у одного стабилизатора.

Стабилизаторы помимо K U , характеризуются ещё и коэффициентом сглаживания пульсаций — q, которые в общем случае не равны. Неравенство может быть в ту или другую сторону. Для повышения q , верхнее плечо следящего делителя шунтируют ёмкостью (см схему) и его коэффициент передачи K Д для пульсаций получается больше, чем для постоянной составляющей и петлевое усиление выше.

Функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения (РЭ работает в ключевом режиме).

Импульсный стабилизатор напряжения включает в себя РЭ (VT1), сглаживающий фильтр (LCD), следящий делитель(R5,R6), усилительный элемент (DA1) и ШИМ (DA2 ).

Силовой контур импульсного стабилизатора имеет два состояния. При подаче управляющего импульса (U ШИМ ) на силовой транзисторный ключ VT1 происходит передача напряжения источника питания U 1 через открытый транзистор в нагрузку. Накапливается реактивная энергия в дросселе сглаживающего фильтра L. При размыкании ключа (на интервале паузы широтно-модулированного сигнала) энергия дросселя передается через обратный диод VD в нагрузку. Если на интервале паузы ток дросселя спадает до нуля, то возникает режим прерывистого тока дросселя, при котором конденсатор разряжается в нагрузку.

Схема управления включает в себя: делитель напряжения (R5, R6) с коэффициентом передачи Kд = R6/(R5+R6); усилитель сигнала рассогласования DA1 с коэффициентом передачи Kу (U e = U ОС – U ЭТ ); компаратор напряжения DA2, который формирует ШИМ — сигнал. Он равен “1”, если уровень пилообразного напряжения больше уровня напряжения U ОС . При возрастании входного напряжения U 1 уменьшается площадь между уровнем напряжения “пилы” и U ОС , что приводит к уменьшению по длительности ШИМ- сигнала. Среднее значение напряжения на выходе при этом уменьшается, т.е. U 2 восстанавливается.

Компенсационные стабилизаторы напряжения

Принцип стабилизации напряжения сети можно рассмотреть на примере схемы (рисунок 6). Схема состоит из регулирующего элемента Р, измерительного элемента U(PV) и оператора (У). При изменении напряжения сети U_вх или тока нагрузки I_н в заданных пределах выходного напряжения U_вых должно оставаться постоянным. Согласно второго закона Кирхгофа U_вых= U_вх-U_р=const. Для поддержания постоянства выходного напряжения оператор должен изменять положение движка переменного резистора с учетом показаний вольтметра.

Рассмотренная схема (рисунок 6) приемлема при медленных изменениях U_вх и I_н. В реальных устройствах U_вх и I_н могут изменяться в импульсном режиме или с большой скоростью. Поэтому стабилизаторы должны изготовляться на элементах с большим быстродействием, т.е. с использованием транзисторов и микросхем.

Стабилизаторы могут быть выполнены с последовательным (рисунок 7 а) и параллельным (рисунок 7 б) включением регулирующего элемента относительно нагрузки.

В последовательной схеме регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой и постоянство выходного напряжения достигается за счет изменения падения напряжения на самом регулирующем элементе. В параллельной схеме регулирующий элемент включен параллельно с нагрузкой, а постоянство выходного напряжения поддерживается за счет изменения тока через регулирующий элемент, в результате изменяется падение напряжения на гасящем (балластном) сопротивлении R_r, включенном последовательно с нагрузкой.

Схема с параллельным включением регулирующего элемента применяется лишь в маломощных стабилизаторах из-за низкого КПД, так как мощность расходуется на гасящем резисторе R_r и включенном параллельно нагрузке регулирующем элементе Р. Достоинством этой схемы является то, что такой стабилизатор не боится перегрузок и коротких замыканий.

Стабилизаторы с последовательным включением регулирующего элемента обладает более высоким КПД и находит более широкое применение. Принцип работы такого стабилизатора следующий. Пусть напряжение U_вх возросло, что в первый момент приведет к некоторому увеличению напряжения U_вых.

На измерительный элемент И поступит повышенное напряжение (или часть его). Измерительный элемент автоматически сравнивает напряжение U_вых с эталонным напряжением (источник эталонного напряжения находится в самом измерительном элементе) и вырабатывает сигнал рассогласования U_v. Этот сигнал усиливается усилителем У и поступает на регулирующий элемент Р. Под воздействием напряжения U_у регулирующий элемент увеличивает сопротивление. На возросшем сопротивлении регулирующего элемента увеличивается падение напряжения U_р настолько, насколько произошло увеличение входного напряжения, и выходное напряжение будет почти неизменным. Таким образом, насколько увеличится (уменьшится) выходное напряжение, настолько увеличится (уменьшится) падение напряжения на регулирующем элементе (т.е. произойдет компенсация входного напряжения), и выходное напряжение U_вых= U_вх-U_р останется постоянным. Поэтому такие стабилизаторы получили название компенсационных.

Принцип работы стабилизатора с параллельным включением регулирующего элемента описывается уравнением U_вых=U_вх-U_Rг=const. При изменении входного напряжения или тока нагрузки в заданных пределах ток регулирующего элемента I_р (т.е. падение напряжения U_Rг) изменяется таким образом, что выходное напряжение U_вых остается постоянным.

При напряжениях до 150 В применяются полупроводниковые стабилизаторы, так как они имеют малые габариты и массу, высокую надежность и большую долговечность. В последовательном полупроводниковом компенсационном стабилизаторе (рисунок 8) в качестве регулирующего элемента используется транзистор VT1, усилителя постоянного тока ─ транзистор VT2 и резистор R2. В качестве измерительного элемента применен мост, состящий из резисторов R4… R6 и параметрического стабилизатора, состоящего из стабилитрона VD5 и ограничительного резистора R3. К диагонали моста вг приложено выходное напряжение стабилизатора, а к диагонали аб присоединен участок эмиттер ─ база транзистора VT2.

При подключении к стабилизатору входного напряжения в нем протекают токи: ток делителя (плюс ─R6─ R5─ R4─ эмиттер VT1 ─ коллектор VT1 ─ минус); ток параметрического стабилизатора (плюс VD5─ R3─эмиттер VT1─ коллектор VT1 ─минус); ток коллектора VT2 (плюс ─ VD5 ─ VT2─коллектор VT2─ R2─минус); ток нагрузки (плюс ─ R_н(R8, R7) ─ эмиттер VT1─ коллектор VT1─ минус).

При уменьшении выходного напряжения, вызванного возрастанием тока нагрузки или уменьшением входного напряжения, уменьшается ток делителя. Падение напряжения на резисторе R6 и части резистора R5 уменьшится, что приведет к уменьшению напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT2. Так как к эмиттеру транзистора VT2 приложено эталонное напряжение U_оп, то ток коллектора транзистора R6уменьшится пропорционально уменьшению входного напряжения. Падение напряжения на резисторе R2, приложенное плюсом к базе транзистора VT1, уменьшится, а следовательно, потенциал базы станет более отрицательным по отношению к эмиттеру. Напряжение U_ЭБ1 возрастает, и сопротивление транзистора уменьшится. При правильно выбранных параметрах схемы падение напряжения на транзисторе уменьшится настолько, насколько увеличится входное напряжение. Выходное напряжение при этом стремится к прежнему значению.

При увеличении входного напряжения или уменьшении тока нагрузки процесс регулирования происходит таким образом, что напряжения U_ЭБ1 регулирующего транзистора понижается, сопротивление регулирующего элемента увели­чится и выходное напряжение стремится к прежнему значению.

Процесс регулирования происходит практически мгновенно.

При повороте оси переменного резистора R5 изменяется напряжение U_ЭБ1, что обеспечивает плавную регулировки выходного напряжения в заданных пределах от номинального значения. Для улучшения сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения и подавления импульсных помех сопротивление верхнего плеча делителя шунтируется конденсатором С2.

При коротком замыкании нагрузки резко увеличивается ток в регулирующем транзисторе и возрастает падение напряжения на нем. Это может привести к выходу из строя транзистора VT1 как из-за увеличения мощности потерь, так и из-за возможного пробоя переходов.

Для защиты стабилизатора от перегрузок и коротких замыканий в его схему вводятся дополнительные элементы, которые в режиме перегрузки и короткого замыкания вырабатывают напряжение, запирающие транзистор VT1. В простейшем случае защита от коротких замыканий в стабилизаторах малой мощности может быть выполнена подбором сопротивления резистора R1 таким, чтобы выходной ток в режиме короткого замыкания не превышал максимально допустимого тока коллектора транзистора VT1 и выпрямительного моста.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. 1. Изучить схемы и принцип работы параметрического и компенсационного стабилизаторов постоянного напряжения

1. Изучить схемы и принцип работы параметрического и компенсационного стабилизаторов постоянного напряжения.

2. Исследовать основные характеристики стабилизаторов.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Стабилизатор является составной частью выпрямительного устройства и служит для поддержания неизменным (в определённом допуске) напряжения на нагрузке, которое может меняться под действием различных дестабилизирующих факторов. Такими факторами могут быть, например, колебания напряжения сети, изменения сопротивления нагрузки.

Качество работы стабилизатора характеризуется следующими числовыми параметрами:

1) коэффициент стабилизации по напряжению

(1)

где DU_ВХ, DU_ВЫХ — абсолютные приращения входного и выходного напряжения стабилизатора соответственно;

2) выходное сопротивление

, (2)

где DI_Н – абсолютное приращение тока нагрузки.

По способу стабилизации стабилизаторы делятся на параметрические и компенсационные.

На рис.1 представлена схема параметрического стабилизатора напряжения. Основным элементом стабилизатора является полупроводниковый стабилитрон VD. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ) стабилитрона имеет участок стабилизации, на котором напряжение стабилитрона зависит от тока очень незначительно (рис.2). Учитывая, что стабилитрон имеет нелинейную ВАХ, для описания работы параметрического стабилизатора напряжения можно использовать графические методы анализа нелинейных электрических цепей.

Рассмотрим работу стабилизатора на холостом ходу, т.е. при R_H = ¥ (I_H = 0). В этом случае балластный резистор R_Б и стабилитрон VD будут соединены последовательно, и данную цепь можно анализировать методом опрокинутой характеристики. На рис.2 представлены ВАХ стабилитрона (кривая 1) и опрокинутая ВАХ резистора R_Б (прямая 2). Точка их пересечения определяет значения напряжения на стабилитроне, равное U_ВЫХ и точка I = I_СТ.

Если, например, входное напряжение U_ВХ изменится на некоторую величину DU_ВХ, то прямая 2 сместится параллельно самой себе и займёт положение, показанное на рис. 2 пунктиром, и выходное напряжение на нагрузке изменится при этом весьма незначительно, т.е. DU_ВЫХ

При наличии нагрузки R_H ВАХ параллельного соединения стабилитрона VD и резистора R_H будет несколько отличаться от ВАХ стабилитрона, однако при условии R_Б /R_H

Выходное сопротивление R_ВЫХ компенсационного стабилизатора составляет величину порядка 0,001-0,01 Ом.

Важными графическими характеристиками, отражающими работу стабилизаторов напряжения являются:

1) зависимость выходного напряжения от входного U_ВЫХ = f (U_ВХ);

2) внешняя характеристика U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = const.

Зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) имеет вид, представленный на рис.4. Для обеспечения требуемого значения напряжения U_ВЫХ на нагрузке, подключённой к выходу стабилизатора, необходимо, чтобы входное напряжение было не менее некоторого минимального значения U_ВХmin, которое в свою очередь должно превышать U_ВЫХ. При условии, что U_ВХ > U_ВХmin, изменение входного напряжения DU_ВХ приведёт к весьма незначительному изменению выходного напряжения DU_ВЫХ. Наклон данной характеристики на рабочем участке определяется величиной коэффициента стабилизации К_СТ.

Внешняя характеристика стабилизатора U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = const (рис.5) показывает, что при увеличении тока нагрузки I_H происходит некоторое снижение напряжения U_ВЫХ. Это обусловлено отличием от нуля выходного сопротивления стабилизатора. Чем больше выходное сопротивление стабилизатора R_ВЫХ, тем более крутым будет наклон внешней характеристики.

Снижение напряжения на выходе при росте тока нагрузки I_H в компенсационных стабилизаторах значительно менее выражено, чем в параметрических, что достигается наличием отрицательной обратной связи.

ОБЪЕКТ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования являются параметрический и компенсационный стабилизаторы напряжения, собранные на плате № 3 (рис. 6). Параметрический стабилизатор включает в себя стабилитрон D₆ и балластный резистор R_н1. Компенсационный стабилизатор содержит в качестве регулирующего элемента транзистор VT1, усилитель VA1, делитель напряжения R₂-R₃. Нагрузкой служит переменный резистор R_н1.

Для измерения тока и напряжений используются многопредельный стрелочный амперметр и электронный вольтметр.

Рис. 6 Монтажная плата № 3 учебного стенда

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Исследование параметрического стабилизатора напряжения (прил.Г, рис. Г1).

1.1Снять зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) на холостом ходу, т.е. при I_H = 0. для чего на монтажной плате № 3:

— соединить перемычкой гнёзда 8–9;

— включить вольтметр и установить режим измерения постоянного напряжения;

— на центральной панели включить тумблеры «В1 ≈36В»;

— на плате № 3 включить тумблер В3-1, тумблер В3-2 перевести в положение II;

— вращая ручку «Рег. U_ВХ» от левого крайнего положения до правого, измерить напряжение U_ВХ , подключив вольтметр к гнёздам 15 и 10, и соответствующее ему U_ВЫХ , подключив вольтметр к гнёздам 15 и 14.

— результаты измерений записывать в табл.1 протокола испытаний;

— по окончании опыта отключить питание тумблером В1.

1.2Снять внешнюю характеристику U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = U_ВХmax. Для этого на монтажной плате № 3:

— соединить перемычкой гнёзда 8–9;

— подключить нагрузку R_H1 , соединив гнёзда 14 и 6 через мА (14–mA, mA–6);

— повернуть ручку «Рег. U_ВХ» по часовой стрелке до упора;

— после проверки преподавателем включить питание стенда тумблером В1;

— подсоединить вольтметр к нагрузке R_H1 (клеммы 16 и 5). Изменяя сопротивление R_H1 вращением ручки Рег.U_вых от максимума до минимума, записывать в табл.2 показания амперметра I_H и вольтметра U_ВЫХ.

— после завершения опыта питание стенда выключить тумблером В1.

2. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения.

2.1Снять зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) на холостом ходу, т.е. при I_H = 0. Опыт производится аналогично опыту 1.1, но напряжение U_ВЫХ измеряется на клеммах 15 и 11 . Результаты записать в табл.3 протокола испытаний. По окончании опыта отключить питание стенда.

2.2Снять внешнюю характеристику U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = U_ВЫХmax. Для это на монтажной плате № 3:

— соединить перемычкой гнёзда 8–9;

— подключить нагрузку R_H1 , соединив гнёзда 11 и 6 через мА (11–mA, mA–6);

— повернуть ручку «Рег. U_ВХ» по часовой стрелке до упора;

— после проверки преподавателем включить питание стенда тумблером В1;

— подсоединить вольтметр к нагрузке R_H1 (клеммы 16 и 5). Изменяя сопротивление R_H1 вращением ручки Рег.U_вых от максимума до минимума, записывать в табл.4 показания амперметра I_H и вольтметра U_ВЫХ.

— после завершения опыта питание стенда выключить тумблером В1.

3. Выключить тумблеры В3-1 и В1, согласовать результаты с преподавателем, отключить приборы и разобрать электрическую цепь.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

1. По данным табл.1 и табл.3 на рис.8 построить графики зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

2. По данным табл.2 и табл.4 на рис.9 построить внешние характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

3. По графикам U_ВЫХ = f (U_ВХ) вычислить по формуле (1) значения коэффициентов стабилизации К_СТ для параметрического и компенсационного стабилизаторов, используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением (см рис. 4). Результаты вычислений записать в табл.5.

4. По графикам U_ВЫХ = f (I_H) вычислить по формуле (2) значения выходных сопротивлений R_ВЫХ для параметрического и компенсационного стабилизаторов используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением (см. рис.6). Результаты вычислений записать в табл.5.

1. Поясните назначение стабилизаторов постоянного напряжения.

2. Какими параметрами характеризуют качество работы стабилизаторов постоянного напряжения?

3. Как классифицируются стабилизаторы напряжения?

4. Укажите особенности ВАХ полупроводникового стабилитрона.

5. Опишите принцип действия параметрического стабилизатора.

6. Опишите принцип действия компенсационного стабилизатора.

7. Поясните характер зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

8. Поясните вид внешней характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

9. Дайте сравнительный анализ параметрического и компенсационного стабилизаторов постоянного напряжения.

1. Основы промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова – М.: Высшая школа, 1986. – с. 243-250

2. Лабораторные работы по основам промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1977. – С. 87-89.

Содержание курса лекций по дисциплине: “Основы преобразовательной техники” , страница 11

Диапазон применения:

1. Где не требуется регулирование выходного напряжения.
2. Где не требуется высокий коэффициент стабилизации.
3. Общий ток нагрузки до единиц ампер.

Стабилизаторы компенсационного типа

Осуществляют компенсацию дестабилизирующего фактора за счёт обратной связи, воздействующей на регулирующий элемент в направлении уменьшения возмущающего воздействия (рис. 51).

Рис. 51 — Структурная схема стабилизатора компенсационного типа

Принцип действия: изменение напряжения на нагрузке передаётся на специально вводимый в схему регулирующий элемент (РЭ), препятствующий изменению напряжения на нагрузке. Воздействие на РЭ осуществляется управляющей схемой, в которую входят измерительный элемент (ИЭ) и источник эталонного напряжения (ЭЭ). С помощью ИЭ производится сравнение напряжения на нагрузке с эталонным напряжением.

Стабилизаторы компенсационного типа

Стабилизаторы компенсационного типа непрерывного действия

Стабилизаторы компенсационного типа непрерывного действия бывают:

1. С последовательным соединением регулирующего элемента.
2. С параллельным соединением регулирующего элемента.

1. Стабилизатор последовательным соединением регулирующего элемента

Рис. 52 — Структурная схема стабилизатора непрерывного действия

с последовательным включением регулирующего элемента

Стабилизация напряжения нагрузки осуществляется путём изменения напряжения на регулирующем элементе. Ток регулирующего элемента равен току нагрузки. Усилитель (У) усиливает разность (U_ээ – U_н) и подаёт её на регулирующий элемент.

Принципиальная схема стабилизатора напряжения компенсационного типа с последовательным соединением регулирующего элемента приведена на рис. 53.

Рис. 53 — Схема стабилизатора напряжения компенсационного типа

с последовательным соединением регулирующего элемента

Транзистор VT1 служит регулирующим элементом. Источником опорного напряжения служит стабилизатор параметрического типа с R_б и стабилитроном VD1. Силовая цепь стабилизатора, включая источник питания, VT1 и R_н представляет собой усилительный каскад на транзисторе VT1 с общим коллектором, в котором U_вх – напряжение питания, U_оу – входное напряжение, U_н – выходное напряжение.

Стабилизирующее действие схемы обусловлено наличием в ней глубокой отрицательной обратной связи по приращениям выходного напряжения U_н.

Изменение U_вх на DU_вх приводит к изменению DU_н = DU_вх — DU_kVT1, где

где — определяет уровень стабилизации выходного напряжения (рис. 53).

Задачу регулирования уровня стабилизации выходного напряжения решают путём введения во входную цепь усилителя потенциометра R.

1. К_ст > 1000 (высокий коэффициент стабилизации).

3. Малое внутреннее сопротивление.

1. Низкий КПД (не более 0,5 ¸ 0,6).

2. Сложность схемы (следовательно, уменьшение надёжности).

3. Высокая стоимость (по сравнению с параметрическими стабилизаторами).

3. Стабилизатор с параллельным соединением регулирующего элемента

Рис. 54 — Структурная схема стабилизатора непрерывного действия

с параллельным включением регулирующего элемента

Стабилизация напряжения на нагрузке достигается, как и в параметрическом стабилизаторе, изменением напряжения на балластном резисторе R_б путём изменения тока регулирующего элемента. Изменение тока нагрузки от нуля до I_{н max}, будет сопровождаться соответствующим изменением тока регулирующего элемента от I_{н max} до нуля. Мощность, теряемая в данной схеме складывается из потерь на резисторе R_б и регулирующем элементе, в то время как в схеме на рис. 53 мощность теряется только на регулирующем элементе. Таким образом, энергетические показатели (КПД) параллельных стабилизаторов более низкие, чем у последовательных. Поэтому последовательные стабилизаторы нашли набольшее применение на практике.

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

• О проекте
• Реклама на сайте
• Правообладателям
• Правила
• Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).