Источники питания генераторов плазмы, страница 21

Рассмотрим работу схемы. На промежуток база - эмиттер ключа (транзисторы Т1…ТЗ) действуют два напряжения: одно U, которое запирает ключ, и другое U_BX через резистор R7 и переход эмиттер - коллектор транзистора Т6, которое при открытом Т6 открывает ключ. Мультивибратор, периодически открывая и закрывая транзистор Т7, управляет (напряжением, снимаемым с резистора R8) транзистором Т6 (если Т7 закрыт, то Т6 открыт, и наоборот). Пусть возросло U_ВЫХ, тогда база Т5 станет более положительной, а база Т6 - менее положительной: г_к5 (транзистора Т5 ) - упадет, а г_К4 (транзистора Т4) - возрастет. При этом транзистор Т7 будет в течение более короткого времени закрыт

                                    (2.8-9.38.)

и дольше открыт

                                    (2.8-9.39.)

Такое действие Т7 приведет к относительно малому времени прохождения тока через транзистор Т6 (скважность Q велика) и через ключ Т1…ТЗ. Согласно (2.8-9.33.) напряжение на выходе упадет, вернувшись практически до величины U_{ВЫХ.НОМ.}

Несмотря на отсутствие радиатора (или существенное уменьшение его размеров) размеры ключевого стабилизатора удается значительно уменьшить только при повышении частоты переключения ключа, так как при этом получаются небольшие дроссель и конденсаторы фильтра. Оптимальной частотой - с учетом существующих транзисторов, диодов и конденсаторов - можно считать частоту в диапазоне 10…30 кГц.

Коэффициент стабилизации ключевых стабилизаторов порядка 30…100. Температурный коэффициент напряжения стабилизаторов определяется в основном схемой сравнения и поэтому он такой же, как и у стабилизаторов непрерывного действия.

Представляет интерес объединение ИВЭП без входного трансформатора с преобразователями на повышенной частоте и ключевых стабилизаторов - это приводит к существенному сокращению размеров и массы источников питания, работающих от сетей с частотой 50 Гц.

Серьезными недостатками ключевых стабилизаторов являются: их инерционность, особенно при применении в качестве ключа дросселей насыщения, а также транзисторов; появление пиков с чистотой переключения в кривой выходного напряжения, и импульсные высокочастотные помехи (наводки), создаваемые стабилизаторами. Усилия специалистов направлены на преодоление этих недостатков.

При необходимости регулировать выходное стабильное напряжение в широких пределах, помимо описанных выше схем и способов уменьшения величины мощности, рассеиваемой на транзисторе, применяют также секционирование вторичной обмотки силового трансформатора выпрямителя. По мере потребности в более высоком U_ВЫХ подключают ко входу стабилизатора большее входное напряжение.

Выше были рассмотрены стабилизаторы с последовательным включением регулирующего элемента. Существуют схемы с параллельным включением регулирующего элемента. такие схемы при прочих равных условиях имеют меньший К_И, примерно, на порядок; выходные сопротивления обоих стабилизаторов примерно одинаковые. К. п. д. выше у «последовательных» стабилизаторов. Серьезным преимуществом «параллельного» стабилизатора является то, что его не нужно защищать от возможных коротких замыканий на выходе.

П.1.5. Электромагнитные стабилизаторы напряжения.

П.1.5.1. Стабилизаторы напряжения с насыщенным сердечником

На рисунке 1.9.а представлена зависимость В(Н) для стального сердечника дросселя. Так как напряжение на дросселе (при пренебрежении активным сопротивлением его обмотки) пропорционально магнитной индукции В, а напряженность магнитного поля Н пропорциональна току, проходящему через обмотку дросселя, то зависимость U = φ(А·n)[Ампер·витки] будет иметь такой же вид, как и кривая В = f(Н). Таким образом, дроссель имеет характеристику (рисунок 1.9.а) типа z_U.