Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



150 гоо

250 Ш

U\(3mLn,B

10 -

If

/

100 -I

150 гоо

250 т

Рнс. 6.17. Зависимость пульсаций f/o- (а) и минимального напряжения коллектор-эмиттер транзистора РЭ {б) от выходного напряжения стабилизатора

/ - до 150 В: II - ао 300 В

лнЗаторок с Uh До 300 В и точностью установки выходного напряжения ±1 % погрешность становится соизмеримой с Uy. Поэтому

КЭт = /кЭтМ + <<.~+Л€/н.уст- (6.95)

По величине нестабильности входного напряжения AUa «аходятся MaKCHhtaAbHoe напряжение иа VT:

КЭ«, = КЭт,«-2ДС«, (6.96)

Расчет остальных элементов непрерывного стабилизатора проводятся по методике, изложенной а гл. 5.

Выходные параметры стабилизаторов с двумя регулирующими элементами. Выходные параметры магнятно-транзисторных стабилизаторов с двумя РЭ определяются действием двух ступеней регулирования. Однако о«н ао многом зависят от схемы построения второго РЭ (обычно транзисторного). Общий коэффициент стабилизации по входному напряжению и внутреннее сопротивление для стабилизаторов последовательно-параллельного типа (см. рис. 6,15) определяются из выражений

ст-стму/ст: (6,97)

Для последовательной схемы (см. рис. 6.16) имеем

(6.98) (6.99)

•.:Кр.,/;.эу.".т/Си.э. (6.100)

В стабилизаторах с двумя регулирующими элементами при использовании в первой ступени регулирования МУ (см. рис. 6.15) пульсации выпрямителя рассчитываются по формуле (6.266). Во второй ступени при транзисторном РЭ (см. рнс. 6.16) пульсации выпрямителя t/o~ определяются по методике, изложенной в гл. 4. После пассивного фильтра пульсации сглаживаются последовательной или



параллельной схемой транзисторного стабилизатора, а их значения определяются по формулам:

для последовательного стабилизатора

и»~ио~1КэКу.„.тК,,.з; (6.101)

для параллельного стабилизатора

U„~ = Uo~/{l+K дКу.„лК„ г,г1), (6.102)

Учет влияния температурных воздействий иа выходные параметры стабилизатора проводится по методике, изложенной гл. 5.

6.7. Контроль выходных параметров, защита и области применения магнитно-транзисторных ст1абилизаторов

Нарушение нормальной работы ИВЭ сопровождается завышением или занижением выходного иапряжения по отношению к номинальному. В стабилизаторах низкого иапряжеиия (2,4-12 В)с транзисторным регулированием по цепи переменного тока при коэффициенте передачи иапряжения выпрямителя = 0,01-н0,05 выход из строя РЭ вызывает увеличение выходного иапряжения, пропорционального изменению напряжения сети до 1,1 -l,3fi,:

: 6£/„ = t/„-l-(Al/e-f(/K3,„,„)XB,-2,4+(22+4)0,01 = 2,6 В.

Значительные завышения выходного иапряжения до 1,3-2,6{/н наблюдаются в стабилизаторах с регулированием по цепи постоянного тока:

б(/„=(/„-)-Д(/о + {/кэт.п = 2-4+1+3 = 6,4 В.

Такое увеличение t/д недопустимо для микроэлектроиной аппаратуры, поэтому в стабилизаторах применяется защита от перенапряжений. Наиболее критична к повышению иапряжения аппаратура, содержащая большее число микросхем. Схемы контроля иапряжеиия (тока) и защиты стабилизатора от перегрузок можно разделить на три основные группы:

схемы, в которых контроль и защита осуществляется с помощью ограничения тока нагрузки;

схемы, в крторых контроль и защита ведутся по напряжению путем ограничения напряжения на переходах силовых транзисторов;

комбинированные схемы защиты от перенапряжений и перегрузок по току.

В основу защиты стабилизатора от перегрузок по току и коротких замыканий положен принцип запирания РЭ с переходом от стабилизации к ограничению тока-(см рис. 6.13,6). В стабилизаторе имеется резистор-датчик (йд) тока перегрузки, включенный последовательно с нагрузкой. При нормальной работе стабилизатора транзистор VTg заперт и не влияет на его работу. При перегрузке или коротком замыкании в нагрузке напряжение иа резисторе Рд увеличивается и открывает транзистор VT, который уменьшает напряжеиие на TVa ток базы транзистора VTi. От этого РЭ стабилизатора переводится в режим ограничения тока за счет увеличения его внутреннего сопротивления. С уменьшением тока нагруз-



ки до la стабилизатор возвращается в исходное состояние. При срабатывании защиты транзистор КГ, РЭ закрывается и к нему прикладывается напряжение, определяемое по формуле (6.416).

В процессе включении и отключения стабилизатора или за счет индуктивного характера иагрузки на РЭ наблюдаются перенапряжения. Для их ограничения параллельно переходу коллектор-эмиттер или коллектор-база включают шунтирующие диоды, RC-цепочки или стабилитроны, например УОц (см. рис. 6.16). Напряжение стабилизации стабилитрона выбирается из неравенства

Скэ< гст< (0,85--0.9) (/кэ доп. (6.»03)

Более эффективным является комбинированный метод защиты стабилизатора, сочетающий в себе защиту от перегрузок по току и перенапряжений (рис. 6.18). Защита стабилизатора осуществляется путем применения в одном из плеч коммутирующего моста РЭ тиристоров, совмещая функции РЭ с защитой. В номинальном режиме тиристоры VSi-VS3 открыты и работают как диоды. При перегрузках по току или повышении иапряжеиии схема контроля вырабатывает сигнал неисправности, который воздействует иа оп-топару VE и транзистор VT а цепи управления тиристорами. При этом прекращается подача управляющих импульсов на тиристоры РЭ, и оии закрываются, разрывая нулевое соединение первичных обмоток трансформатора ГК,. Такой метод отключения стабилизатора позволяет ликвидировать неисправности без дополнительных защитных устройств. Время срабатывания защиты составляет половину периода входной сети питания.

Применение традиционных способов контроля выходного напряжения в высоковольтных стабилизаторах ие всегда представля-


Рис. 6.18. Комбинированная схема контроля и защиты стабилизатора 240



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


0.0106