3. Емкостный характер нагрузки, схемы удвоения и умножения напряжения

Постоянная цепи заряда много меньше постоянной цепи разряда , поэтому время заряда (угол ) много меньше времени разряда конденсатора фильтра на нагрузку. Имеет место отсечка тока вентиля . При увеличении R_H замедляется разряд и точка пересечения U₂ и U_C сдвигается, угол уменьшается, пульсации напряжения тоже уменьшаются. При токе

нагрузки равном нулю конденсатор не разряжается и U₀=U_m2 . Обратное напряжение на вентиле тоже максимально и равно . Внешняя характеристика нелинейна и выходное сопротивление можно определить только в рабочей точке через приращения (рисунок

.

Внешняя характеристика выпрямителя с ёмкостной

нагрузкой

Схема удвоения напряжения (симметричная)

полуволну напряжения сети

. Напряжение на нагрузке складывается из напряжений на конденсаторах С₁ и С₂ . Если пульсации малы, то постоянная составляющая на нагрузке При сложении компенсируются все нечётные гармоники в том числе и первая (р=2). Недостатком схемы является отсутствие общей точки между трансформатором и нагрузкой, что неудобно с точки зрения электробезопасности.

3. Стабилизаторы. Классификация и параметры

Стабилизатор это устройство автоматического поддержания в заданных пределах напряжения или тока в условиях воздействия дестабилизирующих факторов (напряжение, ток, температура, давление, влажность, вибрация и пр.).

Эти (||) стабилизаторы не боятся перегрузок по току и КЗ нагрузки. Через балластный резистор () протекает ток , а выходное напряжение равно: Очевидно, что при изменении входного напряжения, путём изменения тока через РЭ можно поддерживать постоянство выходного напряжения. В последовательных стабилизаторах выходное напряжение: В зависимости от того, чем управляется РЭ все стабилизаторы делятся на параметрические и компенсационные.

В параметрических стабилизаторах управление РЭ производится тем же внешним воздействием, которое нарушает постоянство выходной величины. В них используются нелинейные свойства характеристик РЭ ( вольт-амперных, ампер-вольтовых, ом-градусных, вебер-амперных, вольт-секундных и др.). В компенсационных стабилизаторах управление РЭ производится отклонением выходной величины от заранее заданного значения независимо от того, чем вызвано это отклонение.

Стабилизаторы характеризуются:1. Коэффициент стабилизации по выходному напряжению в номинальном режиме: , 2. Внутреннее сопротивление стабилизатора: приЗная , можно найти при изменении тока нагрузки. Вместо иногда используют нестабильность по току: при 3. Нестабильность в температуре: при и 4. Коэффициент сглаживания пульсаций: 5. Коэффициент полезного действия:

3. Параметрические стабилизаторы тока и напряжения

араметрические стабилизаторы напряжения постоянного тока

В качестве РЭ, как правило, используют полупроводниковые стабилитроны, которые работают на обратном участке ВАХ – участке пробоя. Стабилитрон и его ВАХ. На рисунке показаны три стабилитрона первый – обычный, с рабочей областью (1) и напряжением стабилизации вольт, второй – стабистор с рабочей областью (3) и вольт, третий – двухсторонний стабилитрон с симметричной ВАХ (третий и первый квадранты).

К параметрам стабилитрона относятся:

а) напряжение стабилизации и пределы его изменения ;

б) номинальный ток и пределы его изменения ;

в) максимальная мощность ;

г) дифференциальное сопротивление на рабочем участке

КПД параметрического стабилизатора равен

и обычно составляет из-за потерь в балластном резисторе . Поэтому такую схему применяют для маломощных нагрузок.

Если требуется повысить стабильность выходного напряжения, то применяются каскадные или мостовые схемы стабилизаторов, которые приведены на рис. 4.7а,б соответственно. Стабилизаторы тока Стабилизаторы тока отличаются тем, что сигнал в цепь обратной связи поступает от датчика тока, включенного в цепь тока нагрузки. В простейшем стабилизаторе тока (токостабилизирующий двухполюсник, . Для получения высокой стабильности используют компенсационные схемы стабилизаторов Датчиком тока является резистор R₂ и на нём стабилизатор поддерживает неизменным напряжение а, следовательно, ток в нагрузке.