жению 26 и начинает работать обмотка wi фазы Ь. Напряжение щ в интервале времени 3-4 равно 25. В момент времени t . открывается тиристор и в интервале 4-5 о равно 2b- При изменении угла регулирования а среднее значение выпрямленного напряжения t/o изменяется. Минимальное напряжение на выходе выпрямителя определяется напряжениями ича, ичь-, игс При минимальном выходном напряжении тиристоры D\, Dz, D5 будут закрыты. При максимальном напряжении на выходе работают только тиристоры Di, Ds, D5, а диоды D2, Di, De закрыты.

Глава пятая

СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

Стабилизаторами напряжения (тока) называются устройства, автоматически поддерживающие напряжение (ток) на стороне потребителя с заданной степенью точности.

Современная радиоаппаратура предъявляет жесткие требования к постоянству питающих напряжений (тока). Например, радиовещательные и связные радиостанции допускают нестабильность питающего напряжения до 2-3%. Напряжение питания клистронных генераторов должно поддерживаться с точностью до 0,1%. Ток в фокусирующих катушках телевизионной аппаратуры должен стабилизироваться в пределах 0,5-1%.

Чем чувствительнее прибор, чем точнее измерительное устройство, тем выше должна быть стабильность источников питания. Так, для электронного микроскопа нестабильность питающих напряжений не должна превышать 0,005%, а усилители постоянного тока и некоторые измерительные приборы высокого класса точности допускают нестабильность напряжений не более 0,0001%.

Основными дестабилизирующими факторами, вызывающими изменение напряжения (тока) потребителя, являются: колебания питающих напряжений, изменения потребляемой нагрузкой мощности; колебания частоты Тока сети; изменения окружающей температуры и др. стабильность напряжения питающей сети. Так, напри-

Изменения питающих напряженлй определяют нестабильность напряжения питающей сети. Так, напри-

мер, промышленная сеть с частотой 50 Гц имеет допуск на колебания напряжения +10-=-15%. Изменения мощности, потребляемой нагрузкой, зависят от режима работы потребителя и вызывают изменения питающих напряжений из-за падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника и сопротивлении соединительных проводов. Колебания частоты тока могут привести

Рис. 5.1. Вольт-амперные характеристики. а - i7=const; 6 - / = const.

Рис. 5.2. Структурная схема компенсационного стабилизатора.

К изменению выходного напряжения и напряжения пульсации. При изменении температуры окружающей среды напряжения (токи) на выходе могут изменяться из-за изменения параметров элементов, используемых в схемах источников электропитания.

Назначением стабилизаторов является уменьшение влияния дестабилизирующих факторов на напряжение (ток) потребителя.

5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СТАБИЛИЗАТОРОВ И ИХ ОСНОВНЫЕ

ПАРАМЕТРЫ

Стабилизаторы подразделяются в зависимости от рода напряжения (тока) на стабилизаторы переменного напряжения (тока) и стабилизаторы постоянного напряжения (тока). Кроме того, стабилизаторы подразделяются на параметрические и компенсационные.

В качестве параметрических стабилизаторов используются нелинейные элементы. Стабилизация напряжения (тока*) в таких стабилизаторах осуществляется за счет нелинейности вольт-амперной характеристики нелинейного элемента. На рис. 5.1 изображены вольт-амперные характеристики нелинейных элементов, используемых для стабилизации напряжения и тока.

Вольт-амперную характеристику рис. 5.1, а имеют такие нелинейные элементы, как стабилитроны, катушки индуктивности с насыщенным ферромагнитным сердечником и др. Эти элементы применяются для стабилизации напряжения. Элементы, имеющие характеристику рис. 5.1,6, используются в параметрических стабилизаторах тока. К таким элементам относятся бареттеры, термисторы, лампы накаливания и др.

Компенсационные стабилизаторы напряжения или тока .представляют собой замкнутую систему автоматического регулирования с отрицательной обратной связью (рис. 5.2). Эффект стабилизации в данных устройствах достигается за счет изменения параметров управляемого прибора, называемого регулирующим элементом (РЭ), при воздействии на него сигнала обратной связи (t/o.c). В компенсационных стабилизаторах напряжения сигнал обратной связи является функцией выходного напряжения, а в стабилизаторах тока - функцией выходного тока.

В зависимости от типа управляемого прибора (регулирующего элемента) компенсационные стабилизаторы подразделяются на ламповые, транзисторные, тиристор-ные, дроссельные и комбинированные.

В зависимости от способа включения регулирующего элемента относительно сопротивления нагрузки стабилизаторы напряжения (тока) подразделяются на последовательные и параллельные. По режиму работы регулирующего элемента стабилизаторы подразделяются на стабилизаторы с непрерывным регулированием и импульсные. В свою очередь импульсные стабилизаторы подразделяются по принципу управления на широтпо-импульсные, частотно-импульсные и релейные.

Особую группу стабилизаторов, нашедших в последнее время широкое применение, составляют непрерывно ключевые стабилизаторы, сочетающие в себе положительные качества как непрерывных, так и импульсных стабилизаторов.

В некоторых случаях стабилизаторы включают в себя несколько регулирующих элементов разного типа, например транзистор и дроссель, транзистор и тиристор и т. д. Такого вида стабилизаторы относятся к стабилизаторам комбинированного тока. Применение того или иного типа стабилизатора в значительной степени определяется его нагрузкой и будет рассмотрено в последующих параграфах.

9* 131