Для схемы, приведенной на рисунке 1.10.в, балластным сопротивлением является конденсатор ферроконтура. Так как напряжения UС и ULH.C находятся в противофазе, то входное напряжение UBX будет меньше напряжения на емкости UС. На рисунке 1.10.б рассмотрен режим работы при изменении напряжения на входе стабилизатора от UKmln до UKmах (напряжение на входе UBX является напряжением на контуре UK). Как ясно из построения (рисунок 1.10.б), точка а на кривой UK соответствует точкам аI на кривой ULH.C и аII на кривой UC точка b на кривой UK - соответственно точкам bI на кривой ULH.C и bII на кривой Uc. Очевидно, что изменения входного напряжения от UKmln до UKmах незначительно изменяют выходное напряжение (от ULH.C.min до ULH.C.mах) и почти весь прирост входного напряжения приходится на долю UС. Если бы емкость С стабилизатора была меньшей, то кривые Uc и U'K имели бы больший наклон по отношению к оси IК и коэффициент стабилизации был бы еще более высоким. Подчеркнем, что реактивный ток IК, потребляемый собственно стабилизатором, хоть и имеет значительную величину, однако он не только не снижает общий коэффициент мощности всех потребителей, а, наоборот, улучшает его, так как ток IК в данной схеме имеет емкостный характер.
Выше был рассмотрен принцип работы стабилизатора при холостом ходе. Подключение нагрузки изменит не только модуль выходного сопротивления стабилизатора, но и его фазу. Чем больше нагрузка, тем хуже будет работать стабилизатор. При очень больших нагрузках сопротивление насыщенного дросселя может оказаться больше нагрузочного и стабилизация нарушится. При учете потерь в контуре в вольтамперную характеристику следует внести поправку. В реальном контуре при резонансе сопротивление контура не может быть равным нулю в схеме на рисунке 1.10.б и не может стремиться к бесконечности в схеме на рисунке 1.10.е. При учете этой поправки вольтамперная характеристика параллельного контура для абсолютных значений тока показана на рисунке 1.10.ж (кривая II). Для сравнения на этом же рисунке показана зависимость UL,НС = φ(ІΣ) (кривая III) для схемы, приведенной на рисунке 1.10.б. Как видно из рисунка. 1.10.ж стабилизация напряжения наступает в феррорезонансном стабилизаторе гораздо раньше (І1), чем в электромагнитном без конденсаторов, (І2), где требуется значительный ток намагничивания. Малая величина тока намагничивания является преимуществом схемы на рисунке. 1.10.е.
На рисунке 1.10.з показаны скачки выходного напряжения стабилизатора (вследствие явления опрокидывания фазы) из точки 1, где ІΣ имеет емкостный характер, в точку 2, где ІΣ имеет индуктивный характер, и из точки 3 в точку 4. Во избежание таких скачков начало рабочего участка должно находиться правее точки 2 на вольтамперной характеристике ферроконтура. Конец рабочего участка ограничивается точкой 5, после чего начинается насыщение дросселя LБ и схема перестает стабилизировать.
Различные конструкции феррорезонансных стабилизаторов, которые применяют наиболее часто, приведены на рисунке 1.11. На рисунке 1.11.а изображена конструкция с последовательным ферроконтуром, предложенная Ковалевской, а на рисунке 1.11.б - эквивалентная схема этого стабилизатора.
Подробный сравнительный анализ феррорезонансных стабилизаторов напряжения показал, что по расходу активных материалов к. п. д. и форме кривой стабилизированного напряжения стабилизаторы с параллельным ферроконтуром лучше стабилизаторов с последовательным ферроконтуром.
На рисунке 1.11.в приведена конструкция феррорезонансного стабилизатора с параллельным контуром, а на рисунке 1.11.г - его эквивалентная схема. Таким стабилизатором можно путем подбора количества витков ωn на насыщенном стержне получить на выходе желаемое напряжение (в том числе стандартное 127 или 220 В). Компенсационная обмотка ωK повышает коэффициент стабилизации (сравнить с конструкцией рисунок 1.9.г). Кривые напряжения для этого стабилизатора приведены на рисунке 1.11.д (сравнить с рисунком 1.9.з).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.