Источники питания генераторов плазмы, страница 17

В (2.8-9.29.) принято, что при увеличении нагрузки на I_Н,НОМ·с" уменьшается выходное напряжение на U_{ВЫХ,НОМ} f" ичто при уменьшении нагрузки на I_Н,НОМ·d" растет выходное напряжение на U_{ВЫХ,НОМ·}е". Поскольку величины в числителе и знаменателе обе положительны, знак минус в правой части формулы отпадает.

Следует обратить внимание, что в (2.8-9.26.), (2.8-9.28.) и (2.8-9.29.) учитываются только два основных дестабилизирующих фактора U_ВХ и i_H, из которых - в зависимости от того, какой параметр определяется, - один принимается бездействующим.

Выходное сопротивление стабилизатора может быть очень малым, и в транзисторных стабилизаторах доходить до тысячных долей Ома. Малое выходное сопротивление стабилизатора предотвращает самовозбуждение питаемой спецаппаратуры и улучшает ее частотную характеристику. Часто стабилизатор применяют не столько для стабилизации напряжения, сколько для получения источника с низким Z_ВЫХ.

Стабилизаторы напряжения инерционны — выходное напряжение стабилизируется с некоторым запаздыванием по отношению к моменту изменения дестабилизирующего фактора. Инерционность стабилизатора вызывается инерционностью как регулирующего и усилительных элементов, так и стабилизатора, применяемого в источнике эталонного напряжения. Наибольшая инерционность наблюдается у стабилизаторов с теп-лозависимыми сопротивлениями, наименьшая - у электронных стабилизаторов. Ламповые стабилизаторы безинерционны вплоть до очень высоких частот. Если инерционность не проявляется на частоте гармоники выпрямленного напряжения, имеющей амплитуду существенной величины, то стабилизатор не только стабилизирует, но одновременно является и сглаживающим фильтром.

Рассматривая амплитуды переменных составляющих на входе и выходе как приросты напряжений, получим, что интегральный коэффициент стабилизации есть в то же время и коэффициент сглаживания эквивалентного фильтра [см. формулу (2.8-9.26.)].

                                           (2.8-9.30.)

Важными характеристиками стабилизатора являются также его к. п. д. и диапазон стабилизируемых величин входного напряжения, а для стабилизаторов переменного напряжения еще коэффициент мощности и форма кривой выходного напряжения.

П.1.3. Особенности транзисторных стабилизаторов напряжения.

Транзистор, в отличие от лампы, пропускает через себя большие токи Iк при малом напряжении U_K (например, коллекторные характеристики транзисторов большой мощности, приведенные на рисунке 1.5.а. где ток Iк = 2 А, получаются при U_K ≈ ЗВ. Это позволяет конструировать стабилизаторы на очень низкие напряжения (от десятых долей вольта) при сохранении приемлемого к. п. д.

Простейшая схема такого стабилизатора приведена на рисунке 1.5.б. Напряжение эмиттер — база U_Э.Б.СР невелико и поэтому напряжение U_ВЫХ почти не отличается от эталонного:

                                            (2.8-9.31.)

Входное напряжение в такой схеме

                                                   (2.8-9.32.)

Допустим, что вследствие изменения величины сопротивления нагрузки R_H или напряжения U_BX напряжение U_BЫX возросло. Согласно (2.8-9.31.) это непременно сопровождается уменьшением напряжения между эмиттером и базой и падением базового тока, так как U_ЭT = const. При падении базового тока увеличивается сопротивление транзистора постоянному току (точки 1 и 2 на рисунке 1.5.а) и напряжение на участке коллектор — эмиттер U_К.Э.СР что способствует уменьшению величины U_BЫX практически до номинального значения.

В полупроводниковом стабилизаторе особенно важно получить малое выходное сопротивление r_ВЫХ.С так как эти стабилизаторы обычно питают полупроводниковые схемы, у которых сопротивление, нагружающее стабилизатор, мало (напряжение питания равно 1,5…27 В при токах от десятых долей ампера до десяти ампер).