Компенсационный стабилизатор

Август 5, 2022

Главная
Разное
Компенсационный стабилизатор

Содержание

2. Не смотря на применение сглаживающих фильтров, напряжение на сопротивлении нагрузки выпрямителя (сглаживающих фильтров) может изменяться. Это
3. В компенсационных стабилизаторах производится сравнение фактической величины входного напряжения с его заданной величиной и в зависимости
4. Различают компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного и импульсного действия. Стабилизаторы напряжения непрерывного действия представляют собой систему автоматического
5. Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа В этой схеме регулирующий элемент РЭ включен последовательно с нагрузкой
6. Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа Если в нагрузке оказывается напряжение Uн большее, чем опорное Uоп
7. Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа Источник опорного напряжения выполнен на резисторе Rб и стабилитроне VD
8. Рассмотрим измерительный мост более подробно Источник опорного напряжения Rб-VD и делитель напряжения R1-R2-R3 подключены к выходу
9. Функцию вольтметра выполняет транзистор VT2, который в процессе работы схемы стабилизации используется в «рабочем» усилительном режиме
10. Лучшим источником стабильного напряжения является гальванический элемент. В сложных устройствах с несколькими источниками стабилизированного питания часто
11. Наиболее простой способ – использовать дополнительный источник стабильного опорного напряжения VD2. Для исключения кратковременных скачков напряжения
12. Порядок расчета компенсационного стабилизатора
13. Для повышения коэффициента стабилизации компенсационного стабилизатора в качестве регулирующего элемента используем составной транзистор. Использование составного транзистора
14. Поэтому (см. схему) к ранее изученному стабилизатору, мы добавим транзистор VT3. Считаем, что каждый добавленный таким
15. Ток через делитель Iдел состоящий из R1,R2,R3 выбирают обычно на порядок меньше (в 10 раз), чем
16. Резистор R2 предназначен для регулировки стабилизированного напряжения в небольших пределах. Пределы регулировок выходного напряжения такого стабилизатора
17. Напряжение стабилизации дополнительного источника опорного напряжения, используемого для смещения транзистора регулирующего элемента должно не менее, чем
18. Предыдущее условие накладывает ограничения на нагрузочные способности стабилизатора потому, что разница входного и выходного напряжения стабилизатора
20. Скачать презентацию

Слайд 2

Не смотря на применение сглаживающих фильтров, напряжение на сопротивлении нагрузки выпрямителя

(сглаживающих фильтров) может изменяться.
Это объясняется тем, что при сглаживании пульсаций фильтром уменьшается только переменная составляющая выпрямленного напряжения, а величина постоянной составляющей может изменяться и при колебаниях напряжения сети, и при изменении тока нагрузки.

Слайд 3

В компенсационных стабилизаторах производится сравнение фактической величины входного напряжения с его

заданной величиной и в зависимости от величины и знака рассогласования между ними автоматически осуществляется корректирующее воздействие на элементы стабилизатора, направленное на уменьшение этого рассогласования.

Слайд 4

Различают компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного и импульсного действия. Стабилизаторы напряжения непрерывного

действия представляют собой систему автоматического регулирования, в которой фактическое значение выходного напряжения сравнивается с заданным значением эталонного (опорного) напряжения. Возникающий при этом сигнал рассогласования усиливается и должен воздействовать на регулирующий элемент стабилизатора таким образом, чтобы выходное напряжение стремилось вернуться к заданному уровню.
В качестве источника опорного напряжения обычно используют параметрический стабилизатор, работающий с малыми токами нагрузки

Слайд 5

Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа
В этой схеме регулирующий элемент РЭ включен

последовательно с нагрузкой и играет роль управляемого балластного сопротивления. Схему, состоящую из регулирующего элемента и сопротивления нагрузки можно представить как делитель напряжения, в котором определённая часть входного напряжения «падает» на сопротивлении нагрузки, а всё остальное напряжение – на регулирующем элементе.

При этом, и все изменения входного напряжения отражаются не на нагрузке, а на регулирующем элементе

Слайд 6

Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа
Если в нагрузке оказывается напряжение Uн большее,

чем опорное Uоп – имеет место положительный сигнал рассогласования (Uн — Uоп) > 0, тогда внутреннее сопротивление РЭ возрастает и падение напряжения Uрэ на нем увеличивается. Так как регулирующий элемент и нагрузка включены последовательно, то при увеличении Uрэ выходное напряжение уменьшается.
При уменьшении выходного напряжения Uн, отрицательном сигнале рассогласования (Uн — Uоп) < 0, наоборот, внутреннее сопротивление РЭ и падение напряжения на нем уменьшаются, что приводит к возрастанию выходного напряжения Uн.

Слайд 7

Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа
Источник опорного напряжения выполнен на

резисторе Rб и стабилитроне VD

Схема сравнения выполнена по принципу измерительного моста

Слайд 8

Рассмотрим измерительный мост более подробно
Источник опорного напряжения Rб-VD и делитель напряжения

R1-R2-R3 подключены к выходу стабилизатора параллельно.
Переменный резистор R2 для наглядности поделен на схеме на две половины – два постоянных резистора R2/1 и R2/2. Если к средним точкам этих цепочек подключить вольтметр, то он будет реагировать на разность напряжений, между этими точками

Напряжение источника опорного напряжения равно значению средней точки делителя на резисторах R1, R2, R3.

Слайд 9

Функцию вольтметра выполняет транзистор VT2, который в процессе работы схемы стабилизации

используется в «рабочем» усилительном режиме (полуоткрытом состоянии). Роль регулирующего элемента в этой схеме стабилизатора играет транзистор VT1.

Его задача – в случае нарушения баланса измерительного моста, определяемого базо-эмиттерным переходом, восстановить этот баланс путём изменения сопротивления перехода эмиттер-коллектор управляющего элемента, и как следствие — уменьшение, или увеличение выходного напряжения.

Слайд 10

Лучшим источником стабильного напряжения является гальванический элемент. В сложных устройствах с

несколькими источниками стабилизированного питания часто для целей стабилизированного смещения одного более мощного стабилизатора используют выходное напряжение другого стабилизатора, но с меньшей нагрузкой.

Слайд 11

Наиболее простой способ – использовать дополнительный источник стабильного опорного напряжения VD2.
Для

исключения кратковременных скачков напряжения стабилизации, которые могут быть вызваны бросками входного напряжения, или сопротивления нагрузки, параллельно стабилитрону добавлен конденсатор С

Слайд 12

Порядок расчета компенсационного стабилизатора

Слайд 13

Для повышения коэффициента стабилизации компенсационного стабилизатора в качестве регулирующего элемента используем

составной транзистор.
Использование составного транзистора увеличивает коэффициент стабилизации на величину коэффициента усиления по току дополнительного транзистора, и на порядок увеличивает нагрузочную способность стабилизатора напряжения.

Слайд 14

Поэтому (см. схему) к ранее изученному стабилизатору, мы добавим транзистор VT3. Считаем,

что каждый добавленный таким образом транзистор увеличивает нагрузочную способность в 10…20 раз, но не забываем, что основная часть мощности на него и «приложится». Поэтому чем мощнее транзистор, тем лучше.

Слайд 15

Ток через делитель Iдел состоящий из R1,R2,R3 выбирают обычно на порядок

меньше (в 10 раз), чем ток, протекающий по цепи Rб, VD1. Увеличение или уменьшение тока делителя за счет снижения, или повышения сопротивлений R1,R2,R3 , нецелесообразно, так как приводит к существенному уменьшению КПД, или чувствительности схемы к изменению выходного напряжения и его пульсациям

Слайд 16

Резистор R2 предназначен для регулировки стабилизированного напряжения в небольших пределах.
Пределы регулировок выходного

напряжения такого стабилизатора ограничены параметрами стабилитрона – минимальным и максимальным током стабилизации.

Слайд 17

Напряжение стабилизации дополнительного источника опорного напряжения, используемого для смещения транзистора регулирующего

элемента должно не менее, чем в 1,5 раза превышать значение выходного напряжения стабилизатора. Иначе силовыми транзисторами VT2 и VT3 «нечем будет управлять» — напряжение на эмиттерах будет превышать базовое, и ни о какой стабилизации речи не будет

Слайд 18

Предыдущее условие накладывает ограничения на нагрузочные способности стабилизатора потому, что разница

входного и выходного напряжения стабилизатора помноженная на выходной ток, будет «падать» в виде рассеиваемой мощности на силовых транзисторах. Поэтому необходимо выбирать транзисторы способные выдерживать такую мощность – повторяется правило — чем мощнее транзистор, тем лучше.

Чем мощнее транзистор, тем меньше у него коэффициент передачи.