2014-02-04
557
Классификация систем электропитания
Коэффициент стабилизации
Коэффициент сглаживания R-C фильтра
Схема замещения переменной составляющей:
Источник питания ближе к источнику ЭДС, так как его внутреннее сопротивление мало r и включены параллельно.
Значит
За счет падения напряжения на сопротивлении r снижается напряжение R-C фильтр эффективен при малых токах нагрузки.
Параметрический стабилизатор напряжения.
Назначение: Поддерживает напряжение на нагрузке постоянным при изменяющемся входном напряжении и токе нагрузки в некотором диапазоне.
Типы стабилизаторов:
- Параметрический
- Компенсационные
- Импульсные (самые современные, но и самые сложные и дорогие)
Чем (только на рабочем
участке)
- на рабочем участке - участке электрического пробоя.
Стабилитрон забирает на себя часть тока нагрузки при увеличении входного напряжения.
= const
При и
Должно выполняться условие:
При
Должно выполняться условие:
Току соответствует и
Току соответствует и
лежит в пределах:
Коэффициент стабилизации своей величиной показывает, на сколько хорошо стабилизатор поддерживает выходное напряжение в заданных пределах.
Схема замещения для приращения напряжения:
- дифференциальное сопротивление стабилитрона.
Поскольку << и <<
Значит
Тогда выражение для коэффициента стабилизации можно записать в следующем виде:
< 20 40
Для увеличения К ст увеличивать Rб , но при этом будет уменьшаться Uвых , поэтому задача решается компромиссным путем.
Потому обычно соблюдается условие
Выходное сопротивление стабилизатора определяется по теореме об эквивалентном генераторе.
При этом: у идеального стабилизатора выходное сопротивление равно нулю, у реального оно составляет от нескольких единиц до десятков Ом.
Параметрический стабилизатор имеет довольно большое выходное сопротивление коэффициент стабилизации мал.
Стабилизаторы напряжения и тока. Структурная схема стабилизированного источника питания. Параметрические и компенсационные, параллельные и последовательные, регулируемые и нерегулируемые, однополярные и разнополярные стабилизаторы напряжения и тока. Стабилизаторы на ОУ. Защита по току и напряжению. Ключевые повышающие, понижающие и инвертирующие (повышающе-понижающие) стабилизаторы. Функциональные схемы ключевых стабилизаторов и импульсных блоков питания малогабаритных устройств. Принципиальная схема стабилизаторов
Источники электропитания
Линейные
(рассеивающие)
Ключевые (нерассеивающие)
Параллельные
Последовательные
Параметрические
Компенсационные
Прямоугольной формы (с ШИМ)
Синусоидальной формы (резонансные)
Понижающие
Повышающие
Понижающе-
повышающие
(инвертирующ.)
ПНН
ПНТ
ПНН (ПНТ) – переключается при нулевых напряжениях (токах)
ШИМ – широтно-импульсная модуляция
В параметрических стабилизаторах используется постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока. Из полупроводниковых приборов таким свойством обладает стабилитрон.
Компенсационные стабилизаторы напряжения обладают более высоким коэффициентом стабилизации и меньшим выходным сопротивлением по сравнению с параметрическими. Их принцип работы основан на том, что изменение напряжения на нагрузке (под действием изменения Uвх или Iн) передается на специально вводимый в схему регулирующий элемент, препятствующий изменению напряжения Uн. Регулирующий элемент может быть включен либо параллельно нагрузке, либо последовательно с ней. В зависимости от этого различают: параллельные и последовательные.
| Rд |
| КС515 |
| Rн |
| 20mA |
| 30mA 15В |
| 25В |
| 15В |
| 3mA 50mA |
| ВАХ стабилитрона |
Регулирующий элемент включен параллельно нагрузке.
Достоинства: не боится к.з.
Недостаток: низкий кпд.
Применение: маломощные схемы
