Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



Действующее напряжение половины вторичной обмотки В?* сфаэировано с коллекторным напряжением транзистора и равно

С.2 = Ml (Упр+ Сэв, ). (6.78)

Ток вторичной обмотки трансформатора TVi

/2 = 0,8/. (6.79)

Обратное напряжение, приложенное к переходу эмиттер-база транзистора КГ, (VTj) и диоду VD3 (VD4), равно амплитудному напряжению вторичной обмотки согласующего трансформатора. Расчет режимов работы транзистора VT3 и коммутирующих диодов VDi-VDg проводится по методике § 6.2.

В схеме цепи ОС рис. 6.13, б для гальванической развязки использован принцип двухзвеииого преобразования постоянного напряжения. Схема содержит ИЭ, УПТ, автогенератор ЗГ и узел суммирования переменного и постоянного напряжений VTj, R, R3. Напряжение синусоидальных колебаний через цепочку R4, С, подается на суммирующий узел, состоящий из резистивного делителя /?2, /?з и транзистора VT, в коллекторную цепь которого включен согласующий трансформатор TKj. Вторичная обмотка ТУ через выпрямитель нагружена на вход транзистора КГ, РЭ. Задаваясь падением напряжения на резисторе Я], найдем

Необходимое смещение для транзистора УТ создается за счет резистивного делителя R, R3, ток через который соизмерим с током коллектора транзистора

Ыч-К2- <6.81)

Работа преобразователя КГ,, R1-R3 основана иа суммировании уровней напряжений, поступающих от автогенератора ЗГ и УПТ. Сигнал управления на делителе R, R3 не превышает 4 В. Электропитание цепи ОС осуществляется от дополнительного выпрямителя.

На рис. 6.13, в приведена цепь ОС с использованием дли гальванической развязки диодной оптопары, которая обеспечивает сопротивление изоляции до 10*-W* Ом, иаприжеиие развязки более 500 В при емкости связи менее 10-* пФ.

В стабилизаторах с выходным напряжением до 1-2 кВ построение сравнивающего делителя не вызывает затруднений. При стабилизации напряжений от единиц до десятков киловольт при токах нагрузки до 1 мА практическая реализация делителя усложняется из-за необходимости применения большого числа последовательно включенных резисторов и ограничения протекающего через, делитель тока.

Наиболее простым для стабилизаторов высокого напряжения является применение косвенного метода измерения выходного напряжения (рис. 6.14, а). Здесь сигнал рассогласования по напряжению подается с делителя Р,, R выпрямителя В, а по току - с резистора Р,.

Источником входного сигнала служит дополнительный выпрямитель В. нагрузочная характеристика которого идентична харак-




Рис. 6.14. Схема стабилизатора (а) и нагрузочные характеристики основного и вспомогательного выпрямителей (б)

теристике основного выпрямителя (рис. 6.14, б), а их отношение удовлетворяет условию

г/а =/(/а)/г/н=/(/и) = г/а/г/н.

где fa - напряжение вспомогательного выпрямителя.

Поскольку ток первичной обмотки трансформатора в пределах линейной части кривой намагничивания магнитопровода пропорционален току нагрузки, то изменение иапряжения на вспомогательном выпрямителе и резисторе Я, можно представить в виде

Д(/, = &U„UJU„; Д(/«, = Д/к,Я, = Д/„/?е,Я,. (6.82)

Таким образом, стабилизация по входному напряжению осуществляется за счет поддержании с высокой точностью иаприжеиия вспомогательного выпрямители, а по току - за счет изменении напряжения иа этом выпрямителе, которое зависит от изменения тока РЭ, протекающего через резистор Ri.

(6.83)

Используя (6.83), иаходим

Ri > Д(/а/Д/к1 = Дг/1К,/Д/н/Св,.

(6.84)

Особенностью стабилизатора на рис. 6.14 является разделение цепей управлении и регулирования от цепей высокого напряжения.

Выходные параметры стабилизаторов с регулированием по цепи переменного тока. Коэффициент стабилизации по входному напряжению для схемы на рис. 6.5 определяется по формуле

Кст = р.эу.п.т Ки.Эв!- (6.85)

Для схемы на рис. 6.11

KcT = Kp.gKyK„.gUjU2. (6.86)

Внутреннее сопротивление стабилизатора по схеме на рис. 6.5

н = к<пс«в 1 /Р-э у.п.т и.э- (6.87а)

Для схемы с регулирующим трансформатором на рис. 6.11

h=Kmff.Ail/fi р.эу.п.тКи.э- (6.876)

в стабилизаторах с транзисторным регулированием по цепи переменного тока (см. рис. 6.5, 6.8, 6.9) фазные напряжения трансформатора, питающего выпрямитель, имеют одинаковые амплитуды

2г-!



без асимметрии и сдвига фаз между ними. Поэтому в отличие от не-стабилизнроваиного BbinpHMHTejiH нрн работе на нагрузку с емкостной реакцией в данных стабилизаторах первая гармоника переменной составляющей зависит от эквивалентного динамического сопротивления фазы выпрямители и рассчитывается по формуле

t/„ « 100 „ ?,,дС„. (6.88)

Эквивалентиое динамическое сонротивление фазы выпрямителя определяется из ныражения

?»Д=(Кт,« + пР + .)1 + 2 + 0.р. (6 89)

Пульсация иа выходе стабилизатора (рис. 6.11)

и„.= Ку.н.т/С.,.9. (6.90)

6.6. Стабилизаторы с двумя регулирующими элементами

Особенности построения стабилизаторов с двуми РЭ. Для стабилизации напряжений с широкими пределами регулирования при высоких требованиях к пульсациям выходного напряжения и динамической нестабильности применяются стабилизаторы с двумя ступенями регулирования напряжения 111.

Функциональная схема стабилизатора напряжения с двумя РЭ приведена на рис. 1.8. В таких стабилизаторах первая ступень Р5, поддерживает ток или напряжение эмиттер-коллектор РЭ. В качестве РЗ, могут быть истюльзованы МУ. транзисторы или тиристоры, иключенные последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Построение первой ступени стабилизации может быть выполнено по схеме (см. иа рис. 6.1.6.5 или 6.8).

Вторая ступень стабилизации напряжения представляет собой стабилизатор непрерывного действия с последовательным или параллельным включением регулиру1ои1его транзистора относительно нагрузки, который отрабатывает импульсные изменения напряжения сети и тока нагрузки, обеспечивая безынерционную работу стабилизатора, и служит дополнительным звеном фильтра для получения малой пульсации выходного напряжения.

Магнитно-транзисторные стабилизаторы. На рнс. 6.15 прнве дена трехфазная схема стабилизатора с двумя регулирующими элементами последовательно-параллельного типа. Здесь в качестве РЭ, используются магнитные усилители TSi - TS3. о качестве второго РЭ - параллельный транзисторный стабилизатор. Рассмотрим работу и последовательность расчета схемы.

Вначале ведется расчет выходной ступени стабилизации РЭ мараллельно-траизисторного стабилизатора (УГ,; VT, УОц, VD, Rs-iii L. C„). Элемент РЭ, (КГ,) управляет сигналом рассогласования по цепи ОС. В результате изменения Д(/с или А/„ измеин-ется ток через УГ,, Снимаемое напряжение с УТ, сравииваетси с напряжением стабилитрона У,,,, усиливается VT и поступает иа РЭ, (Г5-TS), который изменяет напряжение на первичных обмотках трансформатора TV, поддерживая ток через УГ, с заданной точностью:

6t/„= ДС„ - Л/„л (6.91а)

•2,34



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


0.2049