Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



для схемы на рис 5.38, а

•-н = «„/э + ДкБо; (5-39)

для схемы на рис. 5.38, б

8ln==bUjR. (5.40)

Аналогично определяется нестабильность тока нагрузки от изменения напряжения дополнительного источника питания

б/„.до„=б{Ун.доп ?з- (5.41)

Следует отметить, что КПД стабилизаторов тока значительно меньше, чем у компенсационных стабилизаторов напряжения.

5.6. Применение стабилизаторов постоянного напряжения

Основными критериями, определяющими выбор той нли иной схемы стабилизатора являются: требования к выходным электрическим параметрам; пределы изменения входного напряжения питания; диапазон рабочих температур; требования к конструкции, массе и габаритам устройства, надежности. Выбор типа или схемы стабилизатора, удовлетворяющей поставленным требованиям, является сложной задачей; она решается путем принятия компромиссных решений с учетом имеющихся в распоряжении разработчика элементов, стоимости и т. п.

При выборе типа стабилизаюра (при прочих равных условиях) преимущество остается за микросхемами интегральных стабилизаторов. Поэтому при проектировании ИВЭ в первую очередь необходимо оценить возможность применения серийно выпускаемых промышленностью ИСН. При выходных иапряжениих от 3 до 30 В и малых токах нагрузки (0,05-0,1 А) целесообразно использовать микросхемы К142ЕН1, К142ЕН2, а при токах до 1 А - К142ЕНЗ, К142ЕН4. Дополнительное подключение мощного регулирующего транзистора при использовании в качестве схемы управления ИСН, например К142ЕН1 (К142ЕН2), позволяет получить значительно большие токи нагрузки. Стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением имеют минимальную массу и габариты по сравнению с другими типами стабилизаторов, так как кроме входного и выходного конденсаторов небольшой емкости не требуют подключения других внешних элементов.

Разработка стабилизаторов постоянного иапряжеиия иа дискретных элементах целесообразна только тогда, когда основные параметры интегральных микросхем стабилизаторов не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ИВЭ.

При небольших токах нагрузки (единицы миллиампер) и невысоких требованиях к КПД может быть применен параметрический стабилизатор, обладающий минимальным числом элементов.

Компенсационные стабилизаторы напряжения последовательного типа широко применяются при средних токах иагрузки (50- 100 мА) и жестких требованиях к стабильности и пульсации выходного напряжения в статическом и динамическом режимах. При небольших пределах изменения входного иапряжеиия питания КСН имеют достаточно высокий КПД. Причем, если имеется возможность обеспечить дополнительное напряжение питания, то его желатель-



но использовать с целью повышения КПД стабилизатора для уменьшения минимально допустимого напряжения иа силовом регулирующем транзисторе.

Компенсационные стабилизаторы параллельного типа по КПД уступают КСН последовательного типа и применяются в основном прн малых изменениях тока нагрузки. Достоинством этих стабилизаторов является неизменный входной ток КСН, т. е. отсутствует реакция первичного источника и входного фильтра на импульсные изменения тока нагрузки стабилизатора.

Стабилизаторы тока малой мощности широко применяются как составнан часть КСН для повышения их коэффициента стабилизации. В остальных случаях мощные стабилизаторы тока используют для электропитания специальных потребителей; фокусирующих линз электронных микроскопов, переключающих диодов и т. п. Из рассмотренных схем хорошими характеристиками обладает схема на рис. 5.38, б. Поскольку стабилизатор тока выполняется на базе КСН, то прн построении по структурной схеме иа рис. 5.37 могут быть использованы интегральные стабилизаторы К142ЕН.

Введение схем защиты в интегральных стабилизаторах повышает их надежность. Введение же схем защиты в состав стабилизаторов иа дискретных элементах не всегда повышает их надежность из-за наличия дополнительного числа элементов, паек или выхода из строя элементов, приводящих к ложному срабатыванию защиты. Поэтому применение защиты в стабилизаторах иа дискретных элементах должно быть обосновано в каждом конкретном случае.

Из рассмотренных схем защиты от превышения илн понижения напряжения заслуживают внимания схемы на рис. 5.13 а и 5.14. Достоинством схемы с реле является возможность гальванического отключения одной из шин потребителя, а схемы с исполнительным элементом (ИЭ) - высокое быстродействие, составляющее несколько микросекунд.

При введении защиты по току выбор схемы зависит от применяемого КСН. Если используется интегральная микросхема К142ЕН, то целесообразно применить встроенную в нее схему с включением внешних резисторов (рнс. 5.21, 5.24). Прн построении КСН на основе дискретных элементов могут быть использованы схемы на основе рис. 5.18, если требуется полное отключение нагрузки от источника Ua, илн на основе рис. 5.19 при жестких требованиях к быстродействию защиты.

Глава шестая

Магнитно-транзисторные стабилизаторы

6.1. Стабилизаторы с магнитным регулятором

При проектировании стабилизирующих ИВЭ с низким выходным напряжением (2,4-27 В) трн тока нагрузки от десятков до нескольких сотен ампер широкое распространение получили стабилизаторы наприження с включением РЭ последовательно с первичной обмоткой трансформатора. В таких стабилизаторах в качестве



РЭ используются магнитные усилители, регулирующие трансформаторы, транзисторы и тиристоры.

Известно много вариантов исполнения таких стабилизаторов. Наиболее простыми из них являются стабилизаторы с магнитным усилителем (МУ) с внутренней обратной связью (рис 6.1). В схеме стабилизатора на рис. 6.1, а внутренняя ОС в магнитном усилителе TS осуществляется диодами VD,, VD2, включенными последовательно с рабочими обмотками Wfp. Действие МУ основано иа изменении магнитной индукции В под воздействием тока подмагничивания МУ, что обусловливает изменение падения напряжения (/м.у на его рабочих обмотках.

На рис. 6.1, б приведена схема стабилизатора, работающего от трехфазной сети. Здесь магнитные усилители fSi-TSg включены в каждую фазу трансформатора TV последовательно с его первичными обмотками.

Исходными данными при расчете и выборе МУ являются характеристики одновременного намагничивания МУ 2кфАВ = *= / (Н; Ну) (рис. 6.2) и уравнение цепи переменного тока. Если принять для прямолинейного участка характеристики форму напряжения на МУ и на нагрузке (первичной обмотке трансформатора) синусоидальной, то для предельных режимов работы схемы с


Рис. 6.1. Однофазная (а) и трехфазная (б) схемы регулирования на магнитных усилителях



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [67] 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0111