Управляемые выпрямители

Часто требуется не только преобразовывать переменное напряжение в постоянное, но и плавно изменять значение выпрямленного напряжения.

Выпрямители, которые совмещают выпрямление переменного напряжения (тока) с управлением выпрямленным напряжением (током), называют управляемыми выпрямителями.

Основным элементом современных управляемых выпрямителей является тиристор.

Управление напряжением на выходе управляемого выпрямителя сводится к управлению во времени моментом отпирания (включения) тиристора. Это осуществляется за счет сдвига фаз между анодным напряжением и напряжением, подаваемым на управляющий электрод тиристора. Такой сдвиг фаз называют углом управления, а способ управления называют фазовым.

Управление величиной а осуществляют с помощью фазовращающей R2С-цепи, которая позволяет изменять угол α от 0 до 90°. При этом выпрямленное напряжение регулируют от наибольшего значения до его половины.

Резистором R1 изменяют напряжение, подаваемое на управляющий электрод тиристора.

Диод Д обеспечивает подачу на управляющий электрод положительных однополярных импульсов.

К недостаткам можно отнести нестабильность угла α (т.к. свойства тиристора и кривая открывания подвержены влиянию внешних факторов (температуры)). (Уменьшают длительность импульсов, подаваемых на управляющий электрон).

ЭЛЕКТРОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Параметрические стабилизаторы обеспечивают невысокую степень стабилизации по сравнению с электронными стабилизаторами. Схема такого стабилизатора представлена на рис.3. На этой схеме стабилитрон является источником опорного напряжения и обеспечивает постоянный потенциал базы транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя.

Здесь выходное напряжение равно опорному, если не учитывать очень малое падение напряжения на эмиттерном переходе. Особенность данной схемы заключается в том, что ток нагрузки может в несколько раз превышать номинальный ток стабилитрона.

Более лучшую стабилизацию, по сравнению с вышеуказанной схемой, обеспечивают схемы, в состав которых входят усилители разносного сигнала между выходным напряжением и опорным. Из схемы на рис. 4 видно, что транзистор VT1 является регулирующим, а VT2 усилительным элементом. Часть выходного напряжения с делителя R1, R2, R3, поступает на базу усилительного транзистора VT2, у которого потенциал фиксирован стабилитроном VD1. На VT2 происходит усиление разности этих напряжений, затем усиленная разность напряжений поступает на базу регулирующего транзистора VT1, где и происходит управление выходным напряжением. Это происходит следующим образом. С увеличением входного напряжения выходное также увеличивается, усилительный транзистор VT2 приоткрывается, ток на его коллекторе увеличивается, а потенциал падает и на коллекторе и на базе регулирующего транзистора VT1. А это значит что регулирующий транзистор подзапирается и гасит избыток выходного напряжения. В данной схеме есть возможность регулировки выходного напряжения, которая осуществляется при помощи переменного резистора R2.

Существует огромное множества схем транзисторных стабилизаторов. Но принцип работы остается прежним: стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет гашения избытка входного напряжения на регулирующем транзисторе. Стабилизаторами напряжения хорошо сглаживаются пульсации выпрямленного напряжения, и поэтому при наличии его в схеме, сглаживающий фильтр может отсутствовать. При этом, чтобы улучшить сглаживания, выход стабилизатора соединяют с базой усилительного транзистора через конденсатор.