книги / Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений
..pdfв х о д н ы м с и г н а л о м с о с т а в н о г о т р а н з и с т о р а Т и Т2. Э т о т
т о к , п р е д в а р 1 И т е л ь и о у с и л е н н ы й т р а н з и с т о р о м Т 2у п р о т е к а я ч е р е з п е р е х о д э м и т т е р — б а з а п р о х о д н о г о т р а н з и с т о р а T i, в ы в о д и т е г о в о б л а с т ь , б л и з к у ю к н а с ы щ е н и ю . В р е з у л ь т а т е э т о г о н а п р я ж е н и е н а в ы х о д е с т а б и л и з а т о р а в о з р а с т а е т д о з н а ч е н и я , б л и з к о г о к н о м и н а л ь н о м у . О д н а к о , к а к т о л ь к о в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е д о с т и г а е т э т о г о з н а ч е н и я , н а ч и н а е т р а б о т а т ь р е л а к с а ц и о н н ы й г е н е р а т о р , с о с т о я щ и й и з т у н н е л ь н о г о д и о д а Д 2, д р о с с е л я Д р и р е з и с т о р а R e. П р я м о у г о л ь н ы е и м п у л ь с ы в ы с о к о й ч а с т о т ы ,
в ы р а б а т ы в а е м ы е г е н е р а т о р о м , ч е р е з р а з д е л и т е л ь н ы й
д и о д Д 1 п о д а ю т с я н а в х о д и н т е г р и р у ю щ е г о у с и л и т е л я ,
с о с т о я щ е г о и з т р а н з и с т о р а Т 3, р е з и с т о р о в /?3— и 'к о н
д е н с а т о р а C i. А м п л и т у д а г е н е р и р у е м ы х и м п у л ь с о в з н а ч и т е л ь н о п р е в ы ш а е т т о м и н и м а л ь н о е з н а ч е н и е , п р и к о т о р о м г е н е р а т о р з а п у с к а е т с я , и в п о л н е д о с т а т о ч н а д л я т о г о , ч т о б ы п е р е в е с т и т р а н з и с т о р Г 3 в о б л а с т ь н а с ы щ е н и я . В р е з у л ь т а т е э т о г о р а б о ч а я т о ч к а т р а н з и с т о р а Т2 п е р е м е с т и т с я и з о б л а с т и н а с ы щ е н и я в о б л а с т ь о т с е ч к и , т о к к о л л е к т о р а т р а н з и с т о р а T i р е з к о у п а д е т д о н у л я и
н а п р я ж е н и е и а в ы х о д е с т а б и л и з а т о р а н а ч н е т у м е н ь ш а т ь с я с п о с т о я н н о й в р е м е н и , р а в н о й R itR e C f(R u + R e ) .
П р и с н и ж е н и и э т о г о н а п р я ж е н и я д о н е к о т о р о г о м и н и м а л ь н о г о з н а ч е н и я п р о и з о й д е т с р ы в г е н е р а ц и и р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а и р а б о ч а я т о ч к а т р а н з и с т о р а Ti в н о в ь в о з в р а т и т с я в о б л а с т ь , б л и з к у ю к н а с ы щ е н и ю , ч то п р и в е д е т к у в е л и ч е н и ю н а п р я ж е н и я н а в ы х о д е с г а б и л и - з а т о р а . Т а к и м о б р а з о м , в п р о ц е с с е р а б о т ы н а п р я ж е н и е н а в ы х о д е с т а б и л и з а т о р а б у д е т к о л е б а т ь с я о к о л о н е к о
т о р о г о , з а р а н е е в ы б р а н н о г о з н а ч е н и я , в е л и ч и н у к о т о
р о г о м о ж н о у с т а н а в л и в а т ь |
п о т е н ц и о м е т р о м |
Re. |
П у н к т и р о м в д а н н о й |
с х е м е п о к а з а н ы |
р е з и с т о р ы |
R i— R 9 и т р а н з и с т о р Г 4, н а з н а ч е н и е к о т о р ы х п о я с н е н о
в § 15 |
и 18 . |
С т а б и л и з а т о р , в ы п о л н е н н ы й п о с х е м е р и с . 5 0 , п о з в о |
|
л я е т |
п о л у ч и т ь н а п р я ж е н и е о т 0 ,2 д о 12,6 в , п р и т о к а х |
н а г р у з к и д о 0 ,5 а . К о э ф ф и ц и е н т с т а б и л и з а ц и и д а н н о й
с х е м ы п р и о д н о в р е м е н н о м и з м е н е н и и н а п р я ж е н и я с е т и ,
т о к а н а г р у з к и и т е м п е р а т у р ы о к р у ж а ю щ е й с р е д ы в ш и р о к и х п р е д е л а х д о с т и г а е т з н а ч е н и й 8 0 — 100. К о э ф ф и
ц и е н т п о л е з н о г о д е й с т в и я с т а б и л и з а т о р а , в ы п о л н е н н о г о по д а н н о й с х е м е п р и в ы х о д н о м н а п р я ж е н и и 0 ,2 5 в и т о
к е н а г р у з к и |
0,1 |
а , с о с т |
а в л я е т |
о к о л о 5 % , а |
п р и |
в ы х о д н о м |
н а п р я ж е н и и |
5 |
в и п р и |
т о к е |
н а г р у з к и 0,1 |
а — |
п р и б л и ж а |
е т с я к 5 0 % , ч т о н а 10 — 2 0 % п р е в ы ш а е т к . п . д . л и н е й |
|
н о г о т р а н з и с т о р н о г о |
с т а б и л и з а т о р а , в ы п о л н е н н о г о п о |
к л а с с и ч е с к о й с х е м е . П у л ь с а ц и и в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я |
|
( д в о й н а я а м п л и т у д а ) в д а н н о й с х е м е н е п р е в ы ш а ю т |
1 м в . |
|
|
|
|
Н а р и с . 51 п р и в е д е н а с х е м а |
с т а б и л и з а т о р а , п о з в о |
|||
л я ю щ а я д о в е с т и т о к и а г р у з ч ш д о |
н е с к о л ь к и х а м п е р п р и |
|||
у к а з а н н ы х |
в ы ш е з н а ч е н и я х |
в ы х о д н о г о |
н а п р я ж е н и я . |
П р и н ц и п р а б о т ы э т о й с х е м ы а н а л о г и ч е н р а б о т е с х е м ы р и с . 5 0 . Э т а с х е м а о т л и ч а е т с я в к л ю ч е н и е м д о п о л н и т е л ь -
Рнс. 51. Принципиальная электрическая схема низковольтного стабилизатора на токи нагрузки, равные единицам ампер.
н о г о у м о щ н я ю щ е г о т р а н з и с т о р а Г 4 и р е з и с т о р а R 7, к о т о р ы й с п о с о б с т в у е т у м е н ь ш е н и ю в р е м е н и ф о р м и р о в а н и я о т р и ц а т е л ь н о г о ф р о н т а и м п у л ь с а п р и з а п и р а н и и п р о х о д н о г о т р а н з и с т о р а Г 4. Б о л е е п о д р о б н о э т о т в о п р о с б у д е т р а с с м о т р е н в § 15. М о ж н о з н а ч и т е л ь н о п о в ы с и т ь к . п . д . с т а б и л и з а т о р о в н и з к и х и м и л л и в о л ь т о в ы х н а п р я ж е н и й , и с п о л ь з у я с х е м у н а р и с . 5 2 , с р а з д е л ь н ы м п и т а н и е м с и
л о в о г о р е г у л и р у ю щ е г о т р а н з и с т о р а и в с е й о с т а л ь н о й
ч а с т и с х е м ы . Р а з д е л ь н о е п и т а н и е п р о х о д н о г о т р а н з и с т о р а н а и б о л е е ц е л е с о о б р а з н о п р и м е н я т ь в с т а б и л и з а т о р а х с в ы х о д н ы м и н а п р я ж е н и я м и о т 0 ,2 д о 2 ,4 в , п р и т о к а х н а г р у з к и б о л е е о д н о г о а м п е р а .
В э т о м с л у ч а е п о л у ч а е т с я з н а ч и т е л ь н ы й в ы и г р ы ш в к. п . д . п о с р а в н е н и ю с о с х е м а м и , в к о т о р ы х п и т а н и е с т а б и л и з а т о р о в о с у щ е с т в л я е т с я о т о д н о г о о б щ е г о в ы п р я м и т е л я .
П о я с н и м э т о н а п р и м е р е д в у х с т а б и л и з а т о р о в с в ы х о д н ы м и н а п р я ж е н и я м и 0 ,2 5 в и т о к а м и н а г р у з к и 5 а , о д и н и з к о т о р ы х в ы п о л н е н п о с х е м е р и с . 51 , а в т о р о й п о с х е м е р и с . 5 2 .
Д л я о б е с п е ч е н и я н о р м а л ь н о г о р е ж и м а р а б о т ы и н т е г р и р у ю щ е г о у с и л и т е л я 7 3 и к л ю ч е в о г о р е ж и м а т р а н з и с т о р а Т 2 н а п р я ж е н и е н а в ы х о д е в ы п р я м и т е л я к а к в п е р в о й , т а к и в о в т о р о й с х е м а х д о л ж н о б ы т ь н е м е н е е 4 в, т о г д а к а к н а п р я ж е н и е и с т о ч н и к а п и т а н и я с и л о в о й ч а с т и с т а б и л и з а т о р а м о ж е т б ы т ь з н а ч и т е л ь н о у м е н ь ш е н о .
г
Р и с. 52. |
П ринципиальная |
электрическая |
схема низко |
вольтного |
стабилизатора |
с повышенным |
к. п. д. |
Э т о н а п р я ж е н и е о п р е д е л я е т с я с у м м о й в ы х о д н о г о н а |
|||
п р я ж е н и я с т а б и л и з а т о р а и м и н и м а л ь н о |
д о п у с т и м о г о н а |
п р я ж е н и я н а п р о х о д н о м т р а н з и с т о р е . В д а н н о м с л у ч а е
( п р и « в ы х = 0 ,2 5 в ) м и н и м а л ь н о е н а п р я ж е н и е н а п р о х о д
н о м т р а н з и с т о р е м о ж е т б ы т ь у м е н ь ш е н о д о 2 в. Т о г д а в с т а б и л и з а т о р е р и с . 51 н а к о л л е к т о р е п р о х о д н о г о т р а н
з и с т о р а б у д е т р а с с е и в а т ь с я м о щ н о с т ь 4 а - 5 а = 2 0 в т ,
a в |
с т а б и л и з а т о р е р и с . 5 2 — в 2 р а з а м е н ь ш е , ч то п р и |
в е д е т к у в е л и ч е н и ю к . п . д . с т а б и л и з а т о р а , в ы п о л н е н н о |
го п о с х е м е |
р и с . 5 2 , |
п р и м е р н о в |
1,5 |
р а з а . |
|
|
|
||||
С т а б и л и з а т о р ы м и л л и в о л ь т о в ы х и н и з к и х н а п р я ж е |
|||||||||||
н и й ( о т |
0,'2 |
д о |
5 в ) |
н а |
в ы х о д н у ю |
м о щ н о с т ь |
п о р я д к а |
2 0 — * |
|||
* М ощ ность |
рассеивания |
на коллекторе определена |
без |
учета |
|||||||
им пульсного |
реж и м а |
работы |
проходного |
транзистора, |
поскольку |
||||||
в д ан н ом |
случае |
п редставляет |
интерес |
не абсолютная мощность рас |
|||||||
сеивания, |
а |
соотнош ение |
мощностей, |
выделяемых |
на |
проходных |
|||||
тр ан зи сто р ах |
в первом |
и |
втором случаях. |
|
|
|
|
3 0 в т м о г у т б ы т ь в ы п о л н е н ы п о с х е м е р и с . 5 3 . П о э т о й с х е м е ц е л е с о о б р а з н о с т р о и т ь с т а б и л и з а т о р ы в т е х с л у ч а я х , к о г д а т р е б у е м ы е т о к и н а г р у з к и и л и м о щ н о с т ь р а с с е и в а н и я н а р е г у л и р у ю щ е м т р а н з и с т о р е ( р и с . 52.) п р е в ы ш а ю т п р е д е л ь н о д о п у с т и м ы е з н а ч е н и я , о г о в о р е н н ы е т е х н и ч е с к и м и у с л о в и я м и н а с и л о в ы е т р а н з и с т о р ы , в ы п у с к а е м ы е п р о м ы ш л е н н о с т ь ю . О с о б е н н о с т ь с х е м ы р и с . 53 с о с т о и т в т о м , ч т о з д е с ь о с у щ е с т в л я е т с я с т а б и л и з а ц и я п о в ы ш е н н о г о (п о с р а в н е н и ю с в ы х о д н ы м ) н а п р я ж е н и я п р и з н а ч и т е л ь н о м е н ь ш е м т о к е ч е р е з п р о х о д н о й т р а н з и с т о р T i (п о с р а в н е н и ю с т о к о м н а г р у з к и ) . В д а й н о й сх е -
Рис. 53. Принципиальная |
электрическая |
схема |
н и зковольтн о |
|
го стабилизатора на токи |
нагрузки, равны е д есятк ам ам пер. |
|||
м е к в ы х о д у к л ю ч е в о г о с т а б и л и з а т о р а |
п о в ы ш е н н о г о |
|||
н а п р я ж е н и я п о д к л ю ч е н |
п р е о б р а з о в а т е л ь н а п р я ж е н и я , |
|||
в ы п о л н е н н ы й |
н а т р а н з и с т о р а х Г5, Те |
и р е з и с т о р а х Д 7— Rg, |
||
к о н д е н с а т о р а х |
С4— С 7 и |
т р а н с ф о р м а т о р е |
Т р 2, н а с т р о е н |
н ы й н а ч а с т о т у п е р е к л ю ч е н и я п о р я д к а 1 0 к г ц . В ы х о д н о е н а п р я ж е н и е с н и м а е т с я с о в т о р и ч н о й о б м о т к и Т р 2, в ы п р я м л я е т с я д в у х п о л у п е р и о д н ы м в ы п р я м и т е л е м Д 3, Д 4 и
с г л а ж и в а е т с я ф и л ь т р о м Д р 2,, С 8. Т а к о е п о с т р о е н и е с х е м ы
п р и в о д и т к у м е н ь ш е н и ю н а п р я ж е н и я н а с ы щ е н и я т р а н з и
с т о р а 7*1, ч т о в с в о ю о ч е р е д ь п о з в о л я е т у м е н ь ш и т ь м и н и
м а л ь н о д о п у с т и м о е н а п р я ж е н и е н а к о л л е к т о р е д а н н о г о т р а н з и с т о р а и т а к и м о б р а з о м з н а ч и т е л ь н о с н и з и т ь е го м о щ н о с т ь р а с с е я н и я . Т р а н з и с т о р ы Те, Т е п р е о б р а з о в а т е л я н а п р я ж е н и я з д е с ь р а б о т а ю т т а к ж е в о б л е г ч е н н о м
р е ж и м е , п о с к о л ь к у к о м м у т и р у е м ы е и м и т о к и м е н ь ш е т о к а н а г р у з к и . В е л и ч и н а в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я з а в и с и т о т к о э ф ф и ц и е н т а т р а н с ф о р м а ц и и т р а н с ф о р м а т о р а Т р 2 и п р а к т и ч е с к и м о ж е т б ы т ь в ы б р а н а л ю б о й в п р е д е л а х о т
0,2 |
д о н е с к о л ь к и х |
( п р и м е р н о п я т и ) в о л ь т п р и в х о д н о м |
с т а б и л и з и р о в а н н о м |
н а п р я ж е н и и п р е о б р а з о в а т е л я , р а в |
|
н о м |
п р и м е р н о 5 0 в . Е с л и т р е б у е т с я п о л у ч и т ь б о л е е |
в ы с о к о е в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е , т о н е о б х о д и м о у в е л и ч и т ь с т а б и л и з и р о в а н н о е в х о д н о е н а п р я ж е н и е п р е о б р а з о в а т е л я . Е с л и э т о г о н е с д е л а т ь , т о с х е м а б у д е т м е н е е э ф ф е к т и в н о й , п о с к о л ь к у с у м е н ь ш е н и е м к о э ф ф и ц и е н т а т р а н с
ф о р м а ц и и Т р 2 у в е л и ч и в а е т с я т о к , п р о т е к а ю щ и й ч е р е з
т р а н з и с т о р T u а т а к ж е у в е л и ч и в а ю т с я т о к и п е р е к л ю ч е
н и я т р а н з и с т о р о в Г 5, 7V
К о с о б е н н о с т я м д а н н о й с х е м ы н е о б х о д и м о т а к ж е о т н е с т и т о , ч т о в н е й о с у щ е с т в л е н а г а л ь в а н и ч е с к а я р а з в я з к а н и з к о в о л ь т н о г о в ы х о д а с т а б и л и з а т о р а о т б о л е е в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я , п о д к о т о р ы м н а х о д и т с я в х о д п р е о б р а
з о в а т е л я н а п р я ж е н и я .
П р и н ц и п д е й с т в и я к л ю ч е в о г о с т а б и л и з а т о р а н а п р я ж е н и я , в ы п о л н е н н о г о п о д а н н о й с х е м е , а н а л о п и ч е н п р и н ц и п у д е й с т в и я с т а б и л и з а т о р о в , п о с т р о е н н ы х п о у ж е р а с
с м о т р е н н ы м с х е м а м .
З д е с ь , к а к и в п р е д ы д у щ и х с х е м а х , и з м е р и т е л ь н ы м
э л е м е н т о м я в л я е т с я р е л а к с а ц и о н н ы й г е н е р а т о р , а с т а б и л и з а ц и я о с у щ е с т в л я е т с я с п о м о щ ь ю т р а н з и с т о р а , р а б о т а ю щ е г о в к л ю ч е в о м р е ж и м е . О т л и ч и е д а н н о й с х е м ы с о с т о и т т о л ь к о в т о м , ч т о в н е й с ц е л ь ю о б е с п е ч е н и я г а л ь в а н и ч е с к о й р а з в я з к и м е ж д у с е т ь ю п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я и в ы х о д о м с т а б и л и з а т о р а и с п о л ь з о в а н и м
п у л ь с н ы й т р а н с ф о р м а т о р T p i, п е р в и ч н а я о б м о т к а к о т о р о г о ч е р е з р а з д е л и т е л ь н ы й к о н д е н с а т о р С 2 п о д к л ю ч е н а к в ы х о д у р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а , а в т о р и ч н а я о б
м о т к а — к о в х о д у и н т е г р и р у ю щ е г о у с и л и т е л я .
Ц е п о ч к а ; с о с т о я щ а я и з ' д и о д а Д \ и р е з и с т о р а Яь, п о
з в о л я е т о б е с п е ч и т ь б о л е е н а д е ж н о е и б ы с т р о е з а п и р а н и е т р а н з и с т о р а Т 4 п р и п р е к р а щ е н и и р а б о т ы р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а .
• С т а б и л и з а т о р н а п р я ж е н и я п о схехме р и с . 5 3 м о ж е т п и т а т ь с я к а к о т т р е х ф а з н о й с е т и , т а к и о т о д н о ф а з н о й . Н о н а п р а к т и к е о б ы ч н о и с п о л ь з у ю т т р е х ф а з н у ю с е т ь , т а к к а к э т о п о з в о л я е т и з б е ж а т ь а с и м м е т р и и н а г р у з к и в н е й , н е о к о л ь к о у в е л и ч и т ь к . п. д . т р а н с ф о р м а т о р а и у м е н ь ш и т ь п у л ь с а ц и и в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я .
Н а р и с . 54 п р и в е д е н а б е с т р а н с ф о р м а т о р и а я с х е м а с т а б и л и з а т о р а н и з к и х н а п р я ж е н и й . П р и н ц и п д е й с т в и я
д а н н о й с х е м ы а н а л о г и ч е н п р и н ц и п у д е й с т в и я с х е м ы
р и с . 5 3 , о д н а к о к о н с т р у к т и в н о о н и в з н а ч и т е л ь н о й с т е п е н и о т л и ч а ю т с я о д н а о т д р у г о й . О с н о в н ы м д о с т о и н с т в о м р а с с м а т р и в а е м о й с х е м ы я в л я е т с я т о , ч т о в н е й о т с у т с т в у е т с и л о в о й т р а н с ф о р м а т о р . Н а п р я ж е н и е п и т а ю -
Рис. 54. Принципиальная электрическая |
схема бестрансф орм аторно- |
го низковольтного стабилизатора на токи |
нагрузки, равны е десяткам |
ампер. |
|
щ е й с е т и з д е с ь н е п о с р е д с т в е н н о п о д а е т с я н а в х о д в ы п р я м и т е л я , в ы п о л н е н н о г о п о т р е х ф а з н о й м о с т о в о й с х е м е .
Ц е л е с о о б р а з н о с т ь п р и м е н е н и я т р е х ф а з н о й м о с т о в о й с х е м ы о б ъ я с н я е т с я м а л ы м у р о в н е м а м п л и т у д ы о с н о в н о й г а р м о н и к и в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я , ч т о п о з в о л я е т
у п р о с т и т ь ф и л ь т р в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я в ы п р я м и
т е л я . |
|
|
В ы х о д н ы м |
н а п р я ж е н и е м к л ю ч е в о г о |
с т а б и л и з а т о р а , |
о т к о т о р о г о |
о с у щ е с т в л я е т с я п и т а н и е |
п р е о б р а з о в а т е л я ' |
н а п р я ж е н и я в э т о й с х е м е , я в л я е т с я п о л н о е в ы п р я м л е н и е н а п р я ж е н и я п и т а ю щ е й с е т и . С ц е л ь ю о б е с п е ч е н и я н о р м а л ь н о г о р е ж и м а у с и л и т е л ь н ы х т р а н з и с т о р о в Т 3 и Ть в с х е м у в к л ю ч е н а ц е п о ч к а , с о с т о я щ а я и з с т а б и л и т р о н а Д ч и р е з и с т о р а R u п о з в о л я ю щ а я з н а ч и т е л ь н о п о н и з и т ь н а п р я ж е н и е н а т р а н з и с т о р а х в м о м е н т п р е б ы в а н и я и х в р е ж и м е о т с е ч к и и т е м с а м ы м и с к л ю ч и т ь в о з м о ж н о с т ь п р о б о я к о л л е к т о р н ы х п е р е х о д о в .
;
П р е о б р а з о в а т е л ь н а п р я ж е н и я в э т о й с х е м е в о т л и ч и е о т с х е м ы р и с . 5 3 в ы п о л н е н на к р е м н и е в ы х т р а н з и с т о р а х с п - р - п п р о в о д и м о с т ь ю , д о п у с к а ю щ и х б о л е е в ы
с о к и е н а п р я ж е н и я н а к о л л е к т о р н ы х п е р е х о д а х .
М о щ н о с т ь |
с т а б и л и з а т о р а , |
в ы п о л н е н н о г о п о с х е м е |
р и с . 5 4 , м о л е н о |
д о в е с т и д о 100 |
в г , с о х р а н и в п р и э т о м н е |
з н а ч и т е л ь н ы е г а б а р и т ы , н е б о л ь ш у ю м а с с у и д о с т а т о ч н о в ы с о к и й к . п . д .
Рис. |
55. П ринципиальная электрическая схема |
низковольт |
|
ного |
стаби ли затора |
на повышенные токи нагрузки с регу |
|
ли рован и ем по цепи |
однофазного переменного |
тока. |
В о з м о ж н ы д р у г и е в а р и а н т ы п о с т р о е н и я с т а б и л и з а т о р о в н и з к и х и м и л л и в о л ь т о в ы х н а п р я ж е н и й н а з н а ч и т е л ь
н ы е т о к и н а г р у з к и .
Н а р и с . 5 5 п р и в е д е н а п р и н ц и п и а л ь н а я э л е к т р и ч е с к а я
с х е м а о д н о г о и з т а к и х с т а б и л и з а т о р о в . О с н о в н о й о с о б е н н о с т ь ю э т о й с х е м ы я в л я е т с я и с п о л ь з о в а н и е в н е й в к а ч е с т в е р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а т р а н з и с т о р а , в к л ю ч е н н о г о в ц е п ь п е р е м е н н о г о т о к а ч е р е з в ы п р я м и т е л ь н ы й м о с т .
П р и н ц и п |
д е й с т в и я д а н н о й с х е м ы с о с т о и т в с л е д у ю |
щ е м . П р и в к л ю ч е н и и с т а б и л и з а т о р а в с е т ь ч е р е з р е з и |
с т о р |
R 5, п е р е х о д б а з а — э м и т т е р т р а н з и с т о р а |
Т%, р е з и |
с т о р |
R z и п е р е х о д б а з а — э м и т т е р т р а н з и с т о р а |
T i н а ч н е т |
п р о т е к а т ь т о к , я в л я ю щ и й с я в х о д н ы м с и г н а л о м с о с т а в н о г о т р а н з и с т о р а 7 \ и Tz. Э т о т т о к п о л н о с т ь ю о т к р о е т п р о -
IQ7
х о д н о й т р а н з и с т о р 7Y В р е з у л ь т а т е э т о г о н а п р я ж е н и е н а в ы х о д е с т а б и л и з а т о р а в о з р а с т е т д о з н а ч е н и я , б л и з к о г о к н о м и н а л ь н о м у . О д н а к о , к а к т о л ь к о в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е д о с т и г н е т э т о г о з н а ч е н и я , н а ч н е т р а б о т а т ь р е л а к с а ц и о н н ы й г е н е р а т о р ( а н а л о г и ч н о с х е м е р и с . 5 0 ) .
К в ы х о д у р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а ч е р е з д и о д Д 8 п о д к л ю ч е н в х о д у с и л и т е л я п е р е м е н н о г о т о к а , с о с т о я щ е г о и з т р а н з и с т о р а T t„ р е з и с т о р о в R q, Д 7 и п е р в и ч н о й о б м о т к и и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а Т р 2. У с и л е н н ы й с и г н а л р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а с о в т о р и ч н о й о б м о т -
Рис. 56. Принципиальная электрическая схема |
н и зко во льт |
ного стабилизатора на повышенные токи н агрузки с регу |
|
лированием по цепи трехфазного переменного |
ток а. |
к и и м п у л ь с н о г о т р а н с ф о р м а т о р а Т р 2 ч е р е з д и о д Д ъ п о д а е т с я н а в х о д у с и л и т е л я Т 3, R $ и о т к р ы в а е т т р а н з и с т о р Г 3, ч т о п р и в о д и т к з а к р ы т и ю т р а н з и с т о р о в Т 2 м T i и у м е н ь ш е н и ю н а п р я ж е н и я н а в ы х о д е с т а б и л и з а т о р а .
П р и м а л ы х т о к а х н а г р у з к и о с н о в н ы м р е г у л и р у ю щ и м э л е м е н т о м я в л я е т с я т р а н з и с т о р Т 2, т а к к а к т р а н з и с т о р 7* в э т о в р е м я з а к р ы т и з - з а м а л о г о п а д е н и я н а п р я ж е н и я н а р е з и с т о р е jRi.
П о м е р е у в е л и ч е н и я т о к а н а г р у з к и у в е л и ч и в а е т с я
п а д е н и е н а п р я ж е н и я н а р е з и с т о р е R u т р а н з и с т о р T i
о т к р ы в а е т с я и и з б ы т о ч н а я м о щ н о с т ь р а с с е и в а е т с я
в б о л ь ш е й с т е п е н и н а р е з и с т о р е R 3 и ч а с т и ч н о н а к о л л е к т о р е т р а н з и с т о р а T im
108
П р и п р а в и л ь н о м в ы б о р е в е л и ч и н ы с о п р о т и в л е н и я р е
з и с т о р а R z и з б ы т о ч н а я м о щ н о с т ь , в ы д е л я ю щ а я с я в п р о ц е с с е и з м е н е н и я н а п р я ж е н и я п и т а ю щ е й с е т и и т о к а н а г р у з к и , р а с п р е д е л я е т с я м е ж д у т р а н з и с т о р а м и Т \, Т 2 и
р е з и с т о р о м R 3 т а к и м о б р а з о м , ч т о н а р е з и с т о р е в ы
д е л я е т с я д о 7 0 % м о щ н о с т и , а о с т а л ь н ы е 3 0 % ' п е р е р а с
п р е д е л я ю т с я м е ж д у т р а н з и с т о р а м и T i и 7Y
Н а р и с . 5 6 п р е д с т а в л е н а с х е м а с т а б и л и з а т о р а н а п р я ж е н и я , п и т а ю щ е г о с я о т с е т и т р е х ф а з н о г о т о к а . Э т у с х е
м у с л е д у е т п р е д п о ч е с т ь о д н о ф а з н о й с х е м е (р и с . 5 5 ) , т а к к а к н а п р я ж е н и е п и т а н и я р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а , я в л я ю щ е е с я в ы х о д н ы м н а п р я ж е н и е м т р е х ф а з н о г о м о с т о в о г о в ы п р я м и т е л я , н е п р о х о д и т ч е р е з н у л ь и о б л а с т ь , б л и з к у ю к н у л ю , ч т о и с к л ю ч а е т в ы х о д р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а и з р а б о ч е г о р е ж и м а и у л у ч ш а е т е г о р е г у л и р у ю щ и е с в о й с т в а . К р о м е т о г о , э т и с х е м ы п о з в о л я ю т р а в н о м е р н о н а г р у ж а т ь в с е ф а з ы п и т а ю щ е г о н а п р я ж е н и я .
13. А Н А ЛИ З РАБОТЫ И РАСЧЕТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
К а к у ж е о т м е ч а л о с ь , п р и м е н е н и е в к а ч е с т в е и з м е р и т е л ь н ы х э л е м е н т о в с т а б и л и з а т о р о в н и з к и х и м и л л и в о л ь т о в ы х н а п р я ж е н и й р е л а к с а ц и о н н ы х г е н е р а т о р о в , в ы п о л
н е н н ы х н а т у н н е л ь н о м
д и о д е и и н д у к т и в н о с т и , п о з в о л я е т и с к л ю ч и т ь м н о г и е н е д о с т а т к и , п р и с у щ и е с т а -
б и л и з а т о ,р а м д а н н о г о
к л а с с а , у к о т о р ы х и с т о ч н и к о м э т а л о н н о г о н а п р я ж е н и я я в л я ю т с я (к р е м н и е в ы е с т а б и л и з а т о р ы .
Рис. 57. |
С хем а |
зам ещ ения |
ре |
||
лаксационного |
генератора. |
|
|||
а — упрощенная; |
б — полная; |
L — |
|||
индуктивность |
дросселя; |
RL — |
|||
активное |
сопротивление |
дросселя; |
|||
R — добавочное |
|
сопротивление; |
|||
LB — индуктивность |
выводов |
тун |
|||
нельного |
диода; |
Д0 — активное |
со |
противление выводов туннельного диода; Дя — дифференциальное со
противление |
туннельного |
диода; |
||
Сд — емкость |
р-п |
перехода |
тун |
|
нельного |
диода; |
и — напряжение |
||
пнтанвя |
генератора. |
|
Б л а г о д а р я н а л и ч и ю н а в о л ь т - а м п е р н о й х а р а к т е р и с т и к е т у н н е л ь н о г о д и о д а у ч а с т к а о т р и ц а т е л ь н о й п р о в о д и м о с т и д и о д э т о г о т и п а м о ж е т б ы т ь и с п о л ь з о в а н д л я п о
с т р о е н и я с х е м г е н е р а т о р о в р е л а к с а ц и о н н ы х к о л е б а н и й . Т а к и е г е н е р а т о р ы м о г у т р а б о т а т ь н а ч а с т о т а х о т н е с к о л ь к и х г е р ц д о н е с к о л ь к и х м е г а г е р ц .
П р о с т е й ш а я с х е м а з а м е щ е н и я р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а п о к а з а н а н а р и с . 5 7 ,a , a е г о п о л н а я с х е м а з а м е
щ е н и я — н а р и с . 5 7 ,6 .
П р и н ц и п д е й с т в и я р е л а к с а ц и о н н о г о г е н е р а т о р а х а
р а к т е р и з у е т с я г р а ф и к а м и , п р и в е д е н н ы м и н а р и с . 5 8 .
Г р а ф и к р и с . 5 8 ,а п о к а з ы в а е т , к а к п е р е м е щ а е т с я р а б о ч а я т о ч к а г е н е р а т о р а п о в о л ь т - а м п е р н о й х а р а к т е р и
с т и к е т у н н е л ь н о г о д и о д а ; г р а ф и к |
р и с . 5 8 ,6 х а р а к т е р и з у е т |
в р е м е н н у ю з а в и с и м о с т ь н а п р я ж е н и я н а т у н н е л ь н о м д и о |
|
|
д е н а к а ж д о м у ч а с т к е е г о |
||||||
|
|
в о л ь т - а м п е р н о й |
х а р а к т е |
|||||
|
|
р и с т и к и , |
а |
г р а ф и к |
н а |
|||
|
|
р и с . 5 8 ,в — в р е м е н н у ю з а |
||||||
|
|
в и с и м о с т ь т о к а , п р о т е к а |
||||||
|
|
ю щ е г о ч е р е з т у н н е л ь н ы й |
||||||
|
|
д и о д . Д л я у д о б с т в а д а л ь |
||||||
|
|
н е й ш е г о |
|
р а с с м о т р е н и я |
||||
|
|
м а с ш т а б |
в р е м е н и у ч а с т |
|||||
|
|
к о в / / , I V р и с . 5 8 ,6 , в у в е |
||||||
|
|
л и ч е н п р и м е р н о |
в 1 0 0 0 |
|||||
|
|
р а з . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф о р м а н а п р я ж е н и я н а |
||||||
|
|
в ы х о д е г е н е р а т о р а п о к а |
||||||
|
|
з а н а н а р и с . 5 9 . |
|
|
||||
|
|
П о с л е в к л ю ч е н и я п и |
||||||
|
|
т а ю щ е г о н а п р я ж е н и я т о к , |
||||||
|
|
п р о т е к а ю щ и й ч е р е з |
т у н |
|||||
|
|
н е л ь н ы й |
д и о д , н а ч и н а е т |
|||||
|
|
в о з р а с т а т ь . |
Н а п р я ж е н и е |
|||||
|
|
н а |
т у н н е л ь н о м |
д и о д е |
||||
|
|
т а к ж е |
|
в о з р а с т а е т . |
В о з |
|||
Рис. 58. |
Графики работы релакса |
р а с т а н и е |
т о к а |
и н а п р я |
||||
ж е н и я п р о и с х о д и т в с о о т |
||||||||
ционного |
генератора, выполненно |
|||||||
в е т с т в и и |
с |
в о л ь т - а м п е р |
||||||
го на туннельном диоде и индук |
||||||||
н о й х а р а к т е р и с т и к о й |
т у н |
|||||||
тивности. |
|
|||||||
а — траектория рабочей точки; 6 — из |
н е л ь н о г о |
д и о д а |
н а |
у ч а |
||||
менение выходного напряжения за пе |
с т к е |
/ |
( р и с . 5 8 ,а ) . |
Н а |
||||
риод; в — изменение выходного тока |
||||||||
за период. |
э т о м |
у ч а с т к е |
д и ф ф е - |
U P