3 magnetice stabilizatori parametrice tensiune

În general, stabilizatorul este un dispozitiv care furnizează valoarea de ieșire pentru a menține un anumit nivel constant, cu o schimbare predeterminată a variabilei de intrare în limite largi.

Cea mai simplă schemă a unui astfel de dispozitiv este prezentat în Figura 4. Se compune dintr-o sugrumare liniar - Ldl și accelerației neliniare - LDN. Luați în considerare o tensiune de ieșire dependentă de intrare.

Deoarece o valoare de curent Uvh0 tensiune de intrare sinusoidală. reactor neliniar miez este saturată, astfel încât reactanța sa inductivă la un interval corespunzător scade brusc. Astfel Uin redistribuite între cele două reactoare, astfel încât cea mai mare parte a tensiunii de intrare scade la inductanță liniară de accelerație. Ca rezultat, Uin> Uout Uvh0 tensiunea de ieșire variază semnificativ mai mică decât tensiunea de intrare Uin.

Dezavantajele unei astfel de stabilizator includ eficiență scăzută (<60%), недостаточный коэффициент стабилизации, значительная зависимость его от нагрузки, а также резкое искажение формы кривой напряжения на нагрузке.

Principiul de funcționare al stabilizatorului parametric magnetic este bine ilustrat de rezultatele programului său de simulare folosind MICRO - CAP, prezentat în figura 5.

4 celulă ferorezonant

In cele mai multe cazuri, în loc de ferorezonanței magnetic stabilizatori parametrice stabilizatori utilizat. La acești stabilizatori ca element neliniar nu este utilizat numai inductor neliniare, și circuitul ferorezonant constând dintr-un drosel și un condensator neliniar.

Circuit ferorezonanței tipic în care se utilizează rezonanță tensiuni și curenți, sunt prezentate în Figura 6.

Trebuie remarcat faptul că dependența de șoc inductanță pe care curge curent, un astfel de aranjament conferă proprietăți speciale care nu sunt observate în lanțuri convenționale liniare cu parametri constanți.

Figura 7 prezintă dependența tensiunii la bornele condensatorului UC și UL bornele de accelerație ale curentului care curge în circuit, adică Caracteristicile curent-tensiune liniare ale condensatorului neliniare și inductorul pentru circuitul din figura 6, de asemenea.

Aceste tensiuni sunt defazate de 180º. Dacă vom neglija rezistența internă a circuitului și armonică mai mare, tensiunea. aplicată circuitului, aceeași diferență UL - UC (linie-punct). Punctul în care UL = Vin. Aceasta corespunde unei stări de rezonanță, în care lanțul are o rezistență la infinit de mic pentru curent alternativ. Odată cu creșterea în continuare a tensiunii pe condensator devine mai mare decât tensiunea de pe inductor. Rețineți că, pentru caracteristici de claritate în sus = ƒ (I), UL - UC tras doar in primul cadran al planului de coordonate.

De fapt, din cauza rezistenței R într-un lanț (UR drept), tensiunea devine zero la rezonanță, iar caracteristica rezultantă curent-tensiune a circuitului respectiv este dat de liniile punctate (Figura 7).

Tensiunea pe celula de serie (Figura 6a) va fi egală cu

Punctul caracteristicilor rezultante curent-tensiune a circuitului este obținută după cum urmează. seturi Arbitrar unele curent I, determină tensiunea diferența UL pentru ea - Vin și tensiunea UR. Concentrația rezultată se calculează cu formula prezentată mai sus.

Cu o mică R rezistență activă pe circuitul rezultant CVC este porțiunea de incident, și ea are o N - în formă. Prin creșterea treptată prima tensiune de alimentare cu curent crește lin la o valoare I2. și apoi o mică creștere de tensiune este însoțită de o creștere bruscă a curentului la o valoare I4. apoi continuă să crească treptat. Atunci când tensiunea este, de asemenea, observată la începutul scăderii treptate de curent la o valoare I3 = IP. și apoi - un salt la o valoare I1.

Ie dispozitivul în cauză are o caracteristică releu. N - formă caracteristică complet, inclusiv partea care se încadrează, poate fi obținută prin alimentarea conturului nu este sursa EMF și sursa de curent.

diagrama de timp a celulelor ferorezonante de serie pot fi obținute prin modelarea-l folosind programul MICRO - PAC. Acestea sunt prezentate în Figura 8 (8a - în absența fenomenului de fero-rezonanță; 8b - în prezența fenomenelor fero-rezonanță).

Metoda considerată de construire a caracteristicilor curent-tensiune a circuitului (Figura 6a) poate fi utilizată pentru a construi schema IVC (Figura 6b). Deoarece în această schemă I = IL + IC și UP = UL = UC (dacă pierderile neglijabile în ocul de înfășurare și miez), dependența UP = ƒ (I) este determinată prin însumarea IL și IC curenții pentru aceleași valori U = UL = UC ( ideale CVC - cratimă puncte line).

Având în vedere R - caracteristica reală arătată în fantomă. O caracteristică caracteristică este obținută, care este deja în curenții de joasă tensiune de circuit rezonant UP este relativ mic depinde de I, în timp ce pentru o accelerație separată mică regiune UL în funcție de I reprezintă curenți relativ mari.

CVC celulă ferorezonant paralel este prezentată în Figura 9.

Prin urmare, este mai avantajos să se utilizeze ferorezonant circuit paralel decât un inductor saturabil pentru stabilizarea tensiunii.

Rețineți că S - celule paralele CVC în formă pot fi îndepărtate complet prin conectarea circuitului la o sursă de EMF variabilă.

Figura 10 prezintă rezultatele simulării cu ajutorul programului MICRO - CAP celula ferorezonant paralel: a) la curenți mici; b) - ferorezonanță; c) - în domeniul curenților mari.

schema de regulator de tensiune ferorezonant este prezentată în figura 11.

În această schemă, pentru a îmbunătăți proprietățile de stabilizare în loc de obicei inductor choke nesaturat liniar utilizat în autotransformator comutată Tl. Tensiunea secundară a transformatorului acționează contra tensiune Uvyh1. luate din circuitul ferorezonant.

Raportul de transformare este selectată astfel încât panta liniei UFK (Figura 12) a fost egal cu panta Vout. și anume α2 = α1.

Caracteristica UFK = ƒ (Uin), este posibil să fie similare VAC circuit paralel discutat mai sus, deoarece de intrare crește stabilizator de curent cu uin tensiunii de intrare.

introducerea suplimentară a UTP tensiune de compensare îmbunătățește brusc stabilizarea de calitate, stabilizatori ferorezonante - 70 ... n, 80%, cosφ = 0,7 ... 0,8.

Trebuie remarcat faptul că stabilizatorii magnetici considerate datorate pierderilor nu permit obținerea la ieșire o tensiune stabilizată egală cu valoarea nominală a tensiunii de intrare.

Un dezavantaj semnificativ stabilizatori ferorezonante este pronunțat forma non-sinusoidală a tensiunii de ieșire. Pentru a elimina armonici superioare în stabilizatorii utilizați filtru rezonant care cuprinde un drosel paralel nelineară.

Un posibil circuite de stabilizare cu tensiune de ieșire sinusoidală este prezentată în figura 13.

Un dezavantaj comun stabilizatori ferorezonante este sensibilitatea considerabilă la modificări ale frecvenței de rețea.

O modalitate de a depăși acest neajuns este de a include în serie cu circuitul de rezonanță de sarcină cu o rezonanță CK tensiuni sau curenți LK (Figura 14).

Parametrii de circuit sunt selectate astfel încât să se mărească tensiunea de ieșire cauzată de o modificare a frecvenței de rețea să fie compensată printr-o rezistență de circuit a crescut. Această metodă de compensare dă rezultate bune atunci când frecvența este de ± 5% din valoarea nominală. Cu toate acestea, atunci când acest lucru este pierdut din tulpina 20 până la 50%. Mai mult decât atât, rezistența de sarcină ar trebui să fie strict constantă.