25. Параметрические стабилизаторы напряжения и тока. Принцип действия, электрические схемы, характеристики, основные расчетные соотношения, область применения.

 

В параметрических стабилизаторах повышение стабильности питающего U(I) достигается применением специально предназначенных для работы в таких условиях элементов с нелинейной ВАХ (газотроны, стабилитроны, дроссель, барреторы).

 

 (единицы Ом)                                          (5.9)

      

Полупроводниковые параметрические стабилизаторы.

 

Рис. 5.5

 - гасящее сопротивление

 

 

     (5.16)

                                                     (5.17)

       Из формулы следует, что для повышения , необходимо выбирать стабилитрон с как можно меньшим  или увеличивать . Но с увеличением  растет и падение напряжения на нём, что требует большего E.

       Возможности получения больших  в данной схеме ограничены.

       Стабилитроны обладают достаточным быстродействием и при НЧ пульсациях входного напряжения работают с такой же эффективностью, как и при медленном изменении входного напряжения в рассмотренной схеме.

                                             (5.18)

       Достоинства:

                 - предельная простота;

                 - минимум элементов;

                 - низкая стоимость.

       Недостатки:

                 - малые ;

                 - невозможность уменьшить  против значения ;

                 - сравнительно невысокая температурная нестабильность;

                 - малая достижимая мощность.

       Но можно увеличить  и изменить температурную зависимость путём:

1)           в каскад соединяются несколько пар стабилитронов;

2)           устанавливаются термокомпенсирующие элементы.

25

Рис. 5.6

 

26

Рис. 5.7

                                              (5.19)

                (5.20)

                                          (5.21)

                                                (5.22)

                                                  (5.23)

В принципе для стабилизации U~ могут быть использованы полупроводниковые приборы по следующей схеме.

24

Рис. 5.9

Данное устройство (рис. 5.9) не может быть мощным.

Сравнительно мощные устройства стабилизации сроятся с использованием электромагнитных нелинейных элементов в виде дросселей с насыщающей индуктивности L.

 

Простой электромагнитный стабилизатор переменного напряжения.

 

23

Рис. 5.10

 - нелинейная индуктивность;

 - линейная индуктивность.

                                       (5.24)

Недостатки:

                 - большое потребление реактивного тока I;

                 - малые значения коэффициента стабилизации;

                 - наличие начального тока I в схеме, выводящего её на рабочий участок

Этих недостатков лишены параметрические феррорезонансные стабилизаторы переменного напряжения.

 

 

Параметрические феррорезонансные стабилизаторы переменного напряжения.

 

Параллельно Lн ставят емкость и настраивают в резонанс (рис. 5.11).

 

                                                    (5.25)

 

Учитывая, что при одинаковых напряжениях  на  и , их токи будут в противофазе.

Если суммировать при одних значениях U, токи в L и C, то получится зависимость .

Наклон  < наклона

Коэффициент стабилизации увеличивается, коэффициент мощности схемы увеличивается.

Эта схема является более эффективной, чем схема простого электромагнитного стабилизатора.