Коэффициент стабилизации

Коэффициент сглаживания R-C фильтра

Емкостной и R-C-фильтр

Емкостные и R-C фильтры используются при нагрузке потребляющей малые токи от выпрямителя ("слаботочная" нагрузка, т.е. нагрузка с малым ("слабым") током).

r - активное сопротивление диодов и обмоток трансформатора

Рассмотрим, что происходит в схеме в разные промежутки времени:

1. 0 < t <t₁ e₂ > u_d V1 – открыт, V2 – закрыт. конденсатор заряжается импульсом тока i _a1
2. t₁ < t < t₂ e₂ < u_d конденсатор разряжается на нагрузку (). V1 и V2 – закрыты.
3. t₂ < t < t₃ e₂ > u_d V2 – открыт, V1 – закрыт. конденсатор заряжается импульсом тока i _a2

Амплитуда второго импульса будет меньше первого, т.к. на конденсаторе в момент t₂ u_d > 0

По мере увеличения напряжения u_d время заряда конденсатора уменьшается, а время разряда увеличивается.

Через несколько периодов наступает положение, когда u_d изменяется возле своего среднего установившегося значения.

т.к. ток i _a - прерывистый, с паузами. Возникает необходимость введения дополнительного сопротивления r для токоограничения.

На нём происходит дополнительное падение напряжения и, следовательно, выходное напряжение уменьшается.

Чем больше, тем больше время разряда

При холостом ходе R _н = ∞, U _{dxx =} E _2m = √2•E ₂

Можно отметить следующие отличия работы выпрямителей с ёмкостной нагрузкой по сравнению с активной нагрузкой:

1. Большая амплитуда анодного тока и меньшая его длительность.
2. Большая величина.
3. Меньше амплитуда переменной составляющей -
4. Резкая зависимость от.

Схема замещения переменной составляющей:

Источник питания ближе к источнику ЭДС, так как его внутреннее сопротивление мало r и включены параллельно.

Значит

За счет падения напряжения на сопротивлении r снижается напряжение R-C фильтр эффективен при малых токах нагрузки.

Параметрический стабилизатор напряжения.

Назначение: Поддерживает напряжение на нагрузке постоянным при изменяющемся входном напряжении и токе нагрузки в некотором диапазоне.

Типы стабилизаторов:

1. Параметрический
2. Компенсационные
3. Импульсные (самые современные, но и самые сложные и дорогие)

Чем (только на рабочем
участке)

- на рабочем участке - участке электрического пробоя.

Стабилитрон забирает на себя часть тока нагрузки при увеличении входного напряжения.

= const

При и

Должно выполняться условие:

При

Должно выполняться условие:

Току соответствует и

Току соответствует и

лежит в пределах:

Коэффициент стабилизации своей величиной показывает, на сколько хорошо стабилизатор поддерживает выходное напряжение в заданных пределах.

Схема замещения для приращения напряжения:

- дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Поскольку << и <<

Значит

Тогда выражение для коэффициента стабилизации можно записать в следующем виде:

< 20 40

Для увеличения К _ст увеличивать R_б , но при этом будет уменьшаться U_вых , поэтому задача решается компромиссным путем.

Потому обычно соблюдается условие

Выходное сопротивление стабилизатора определяется по теореме об эквивалентном генераторе.

При этом: у идеального стабилизатора выходное сопротивление равно нулю, у реального оно составляет от нескольких единиц до десятков Ом.

Параметрический стабилизатор имеет довольно большое выходное сопротивление коэффициент стабилизации мал.

Стабилизаторы напряжения и тока. Структурная схема стабилизированного источника питания. Параметрические и компенсационные, параллельные и последовательные, регулируемые и нерегулируемые, однополярные и разнополярные стабилизаторы напряжения и тока. Стабилизаторы на ОУ. Защита по току и напряжению. Ключевые повышающие, понижающие и инвертирующие (повышающе-понижающие) стабилизаторы. Функциональные схемы ключевых стабилизаторов и импульсных блоков питания малогабаритных устройств. Принципиальная схема стабилизаторов

Классификация систем электропитания

Источники электропитания

Линейные (рассеивающие)

Ключевые (нерассеивающие)

Параллельные

Последовательные

Параметрические

Компенсационные

Прямоугольной формы (с ШИМ)

Синусоидальной формы (резонансные)

Понижающие

Повышающие

Понижающе- повышающие (инвертирующ.)

ПНН

ПНТ

ПНН (ПНТ) – переключается при нулевых напряжениях (токах)

ШИМ – широтно-импульсная модуляция

В параметрических стабилизаторах используется постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока. Из полупроводниковых приборов таким свойством обладает стабилитрон.

Компенсационные стабилизаторы напряжения обладают более высоким коэффициентом стабилизации и меньшим выходным сопротивлением по сравнению с параметрическими. Их принцип работы основан на том, что изменение напряжения на нагрузке (под действием изменения U_вх или I_н) передается на специально вводимый в схему регулирующий элемент, препятствующий изменению напряжения U_н. Регулирующий элемент может быть включен либо параллельно нагрузке, либо последовательно с ней. В зависимости от этого различают: параллельные и последовательные.

Дата добавления: 2014-01-04