Лекция 8. Параметрический стабилизатор напряжения

Основная литература:

1. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/А.А.Бокуняев, В.М. Бушев, А.С. Жерненко и др.; Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – стр. 90-91.

2.В.Е. Китаев, А.А. Бокукняев, М.Ф. Колканов электропитание устройств связи. Под общей ред. В.Е.Китаев – М.: связь, 1975 –стр. 180-185.

Дополнительная литература:

3. М.М. Кацман Электрические машины. М.: Высшая школа, 2001. – стр. 35-39.

4. Е.А. Каминский Звезда, треугольник, зигзаг-. М.: Энергия, 1977, стр. 17-21, стр. 39-42, стр. 44-45, стр. 60-61.

Рассматриваемые вопросы:

1.Параметрический стабилизатор напряжения.

2.Стабилизаторы в цепи постоянного тока.

3.Вольт-амперная характеристика параметрического стабилизатора напряжения

4.Достоинства и недостатки параметрического стабилизатора

Для стабилизации напряжения постоянного тока используются нелинейные элементы, величина напряжения на электродах которых мало зависит от тока, протекающего через них. В качестве таких нелинейных элементов чаще всего применяются газоразрядные и кремниевые стабилитроны.

Газоразрядный стабилитрон представляет собой ионный прибор тлеющего разряда, в стеклянном баллоне которого, наполненном инертным газом, находятся два электрода: анод – холодный катод.

Стабилизатором напряжения или тока называется устройство, поддерживающее неизменным по величине напряжение или ток нагрузки, при изменении питающего напряжения, частоты сети, температуры окружающей среды и т.д.

По принципу действия стабилизаторы делятся на параметрические и компенсационные.

Параметрические стабилизаторы – это стабилизаторы, в которых стабилизация осуществляется за счет использования свойств нелинейных элементов, в них чаще всего отсутствует обратная связь.

В параметрических стабилизаторах напряжения режим стабилизации осуществляется за счет нелинейности ВАХ регулирующего элемента.

Простейший параметрический стабилизатор состоит из стабилитрона и резистора и работает следующим образом. При небольшом увеличении выходного напряжения ток через стабилитрон резко увеличивается, что приводит к увеличению тока через резистор. На резисторе увеличивается падения напряжения, которое вычитается из напряжения источника питания, и напряжение на нагрузке остается неизменным. Если же происходит уменьшение напряжения на нагрузке, то это и приводит к уменьшению тока, протекающего через стабилитрон и резистор, падение напряжения на резисторе уменьшается и напряжение на нагрузке остается неизменным.

Степень нелинейности ВАХ на рабочем участке оценивается статистическим и динамическим напряжением.

Статистическое сопротивление – это сопротивление, которое оказывает нелинейный элемент, постоянный по величине, току в рабочей точке.

Динамическое сопротивление – это сопротивление, которое оказывает элемент изменением протекающего через него тока.

Статистическое и динамическое сопротивления не могут быть равны между собой и меняются в зависимости от величины напряжения и тока.

В качестве нелинейных элементов в параметрических стабилизаторах напряжения используют газоразрядные и кремниевые стабилитроны.

Схемы параметрических стабилизаторов с использованием стабилитронов применяются при мощности до несколько Ватт.

Преимущество таких схем – малое количество элементов.

Основные недостатки – отсутствие плавной регулировки и точки установки номинального значения выходного напряжения, низкий КПД.

Наибольшее распространение среди параметрических стабилизаторов получили стабилизаторы параллельного типа с использованием кремниевых стабилитронов.

Основные параметры стабилитронов:

- номинальное напряжение стабилизации при токе и температуре;

- дифференциальное сопротивление;

- температурный коэффициент;

Для повышения коэффициента стабилизации параметрические стабилизаторы можно включать последовательно, но при этом результирующий коэффициент стабилизации будет равен произведению коэффициентов стабилизации отдельных каскадов. При последовательном включении стабилизаторов значительно уменьшается и без того низкий КПД стабилизатора. В реальных устройствах он составляет 5…20%.

Параметрические стабилизаторы применяются в маломощных цепях, где требуются высокостабильные источники напряжения.

Дата добавления: 2014-03-15; просмотров: 868; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!