Стабилизатор напряжения переменного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

При питании радиоэлектронной аппаратуры от сети нередко приходится стабилизировать напряжение переменного тока. Большую сложность при проектировании таких стабилизаторов представляет получение синусоидального выходного напряжения с малыми нелинейными искажениями. С точки зрения практической реализации этого требования, а также повышения быстродействия и коэффициента стабилизации наиболее предпочтительны стабилизаторы с транзисторным регулирующим элементом.

В описываемом стабилизаторе (рис. 9.1) регулирующий элемент составлен из транзисторов VT1 и VT2, диодов VD2, VD3 и резисторов R1...R5. При изменении значения постоянного тока, протекающего через диагональ выпрямительного моста VD1, изменяется значение переменного тока, текущего через секцию 1.1 обмотки автотрансформатора. В результате изменяется значение переменного напряжения на секции 1.2 обмотки. Такое включение регулирующего элемента уменьшает его влияние на форму синусоиды выходного напряжения. Резисторы R1...R4, шунтирующие регулирующий элемент, уменьшают мощность, рассеиваемую транзисторами VT1, VT2.

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики стабилизатора:

• напряжение питающей сети, В.....220 ±22;
• выходное напряжение переменного тока, В....220;
• мощность нагрузки, Вт.....130.....220;
• нестабильность выходного напряжения при указанных изменениях напряжения сети и мощности нагрузки, %, не более.....0,5;
• коэффициент нелинейных искажений, %, не более.....6.

Трансформатор Т2 служит для питания усилителя постоянного тока и одновременно входит в цепь отрицательной обратной связи. Напряжение обмотки II, выпрямленное диодным мостом VD5, поступает на делитель R12...R14. При повышении напряжения сети или уменьшении тока нагрузки, подключенной к выходу стабилизатора, увеличивается напряжение на базе транзистора VT5, а значит, и его коллекторный ток. Примерно в той же мере уменьшается и ток коллектора транзистора VT4.

Падение напряжения же на резисторе R10 остается практически неизменным, поскольку напряжение на базе транзистора VT4 стабилизировано. При этом напряжение на коллекторе VT4 увеличивается и ток, текущий через транзистор VT3, уменьшается. Вследствие уменьшения напряжения на базе транзистора VT2 он начинает закрываться, напряжение на его коллекторе увеличивается. Это приводит к закрыванию и транзистора VT1, так как напряжение на его базе фиксировано делителем R1, R2, R3, R4, VD2, R5. Диод VD3 исключает влияние этого делителя на базу транзистора VT2.

В результате увеличения сопротивления транзисторов VT1, VT2 регулирующего элемента, уменьшается постоянный ток в диагонали выпрямительного моста VD1 и, следовательно, переменный ток в секции 1.1 обмотки автотрансформатора Т1, что эквивалентно увеличению падения напряжения на секции 1.2. Поэтому выходное напряжение сохраняет свое первоначальное значение. При уменьшении напряжения сети или увеличении тока нагрузки ток через транзистор VT3 увеличивается и транзисторы VT1 и VT2, наоборот, еще более открываются. Диод VD2 в этом случае закрывается напряжением с резистора R7. Диод VD3 обеспечивает полное открывание транзистора VT1.

Транзистор VT6, резистор R11 и конденсатор С2 образуют электронный фильтр, задерживающий подачу напряжения питания на усилитель постоянного тока. Задержка необходима для устранения броска выходного напряжения в момент включения стабилизатора. Ограничение минимальной мощности нагрузки значением 130 Вт обусловлено тем, что при меньшей мощности и сетевом напряжении более 220...225 В исходное напряжение повышается сверх установленного допуска из-за уменьшения падения напряжения на индуктивном сопротивлении секции 1.2 сетевого трансформатора.

Выпрямитель. КЦ405А (VD1) можно заменить четырьмя диодами с обратным напряжением не менее 600 В и выпрямленным током 1 А; КД906А (VD5) - диодами с прямым током не менее 30 мА; транзисторы КТ809А (VT1, VT2) - аналогичными им, например, КТ812А, КТ812Б.

Транзисторы VT3.VT6 могут быть любыми маломощными соответствующей структуры. Резисторы R1...R4 смонтированы на отдельной плате, которая размещена под выключателем SB1. Мощность, рассеиваемая каждым из транзисторов VT1, VT2, равна 8 Вт, поэтому они установлены на отдельные теплоотводы с площадью поверхности по 500 см2. Габаритная мощность автотрансформатора Т1 - около 22 Вт. Можно использовать автотрансформатор от магнитофона "Маяк-202" (магнитопровод ШЛ20х20, секция 1.1 обмотки содержит 1364 витка провода ПЭВ-2-0,31, секция 1.2 - 193 витка провода ПЭВ-2-0,63). Трансформатор Т2 выполнен на магнитопроводе. ШЛ16х16. Обмотка I содержит 2560 витков провода ПЭВ-0,1, обмотка II - 350 витков провода ПЭВ-2-0,2 с отводом от 70-го витка (для питания индикаторной лампы HL1).

Кожух стабилизатора лучше всего изготовить из изоляционного материала. В панелях кожуха надо предусмотреть вентиляционные отверстия. Если кожух металлический, необходимо позаботиться о надежной изоляции от него всех токоведущих деталей и проводов.

При налаживании сначала подборкой резистора R11 устанавливают напряжение 12 В на эмиттере транзистора VT6 (общим проводом устройства служит отрицательный вывод диодного моста VD5). При этом на базе транзистора VT4 должно установиться напряжение около 8 В. К выходу стабилизатора подключают нагрузку. Ею может служить лампа накаливания мощностью 150...200 Вт. С лабораторного автотрансформатора на вход стабилизатора подают напряжение 220 В и резистором R13 устанавливают на выходе номинальное сетевое напряжение 220 В.

Падение напряжения на каждом из транзисторов регулирующего элемента должно быть 80....100 В. При изменении входного напряжения на ±22 В напряжение на выходе стабилизатора должно оставаться практически неизменным. Отсутствие стабилизации свидетельствует об ошибке в монтаже или неисправности той или иной детали. Возбуждение стабилизатора устраняют подборкой конденсатора С1. Мощность стабилизатора можно увеличить до 450 Вт, если его регулирующий элемент смонтировать по схеме, показанной на рис. 9.2. Для этого случая автотрансформатор Т1 нужно выполнить на магнитопроводе. ШЛ20х25. Секция 1.1 обмотки должна содержать 1300 витков провода ПЭВ-2-0,36, секция 1.2 - 180 витков провода ПЭВ-2-0,9.

Наиболее важные преимущества описанною стабилизатора по сравнению с феррорезонансным - малые нелинейные искажения выходного напряжения и почти полное отсутствие магнитного поля, отрицательно влияющего на работу цветных телевизоров.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Терморегулирующая пленка для теплиц 26.05.2025 Современное сельское хозяйство сталкивается с рядом вызовов, среди которых одним из ключевых является обеспечение оптимального микроклимата для выращивания растений. Особенно важна эффективная терморегуляция в теплицах, где от температуры напрямую зависит рост и развитие культур. Недавно ученые из Института материаловедения Академии наук Узбекистана предложили инновационное решение - особую пленку с наночастицами, способную существенно улучшить температурный режим внутри теплиц без использования дополнительного отопления. Суть технологии заключается в добавлении наночастиц в пленочный материал. Эти наночастицы способны преобразовывать ультрафиолетовое излучение солнца в ближнее инфракрасное тепло, что позволяет поддерживать в теплице температуру в пределах от 17 до 22 градусов Цельсия. Для сравнения, в пленках традиционного типа, используемых в аналогичных условиях, температура обычно не превышает 0-2 градусов, что ограничивает эффективность выращивания растений. Помимо повышения температуры, новая пленка обеспечивает и другие существенные преимущества. По словам специалистов Академии наук, ускорение фотосинтеза благодаря улучшенному микроклимату приводит к увеличению темпов роста растений в полтора-два раза. Это, в свою очередь, отражается на урожайности - ее прирост составляет от 35 до 50 процентов. Кроме того, сокращается потребление энергии на поддержание тепла более чем на 60%, что делает процесс выращивания экологически и экономически более выгодным. Важным моментом является и уменьшение расхода воды на полив - на 30% в обычных условиях и до 90% при использовании пленки в сочетании с гидрогелями. Такая экономия особенно актуальна в регионах с дефицитом водных ресурсов. К тому же, материал обладает повышенной прочностью - пленка становится втрое более устойчивой к механическим повреждениям, что увеличивает ее срок службы и снижает затраты на замену. Практические испытания новой технологии уже прошли в нескольких регионах Узбекистана: Ташкентской, Джизакской, Ферганской и Андижанской областях. Одновременно ведутся крупномасштабные испытания в различных климатических условиях Китая, при участии Шанхайской академии сельскохозяйственных наук. Это свидетельствует о серьезном международном интересе к разработке. Кроме того, Институт материаловедения подписал соглашение с китайской компанией Shanghai Daedon Science and Technology Ltd. о совместном производстве нанопорошков на территории Узбекистана. Такой шаг позволит не только наладить локальное производство, но и расширить экспортный потенциал инновационной пленки. Создание терморегулирующей пленки с наночастицами не только улучшает климатические условия в теплицах, но и способствует повышению урожайности при снижении затрат ресурсов. Это может стать важным вкладом в устойчивое и эффективное сельское хозяйство будущего.

Другие интересные новости:

▪ Самое грязное море в мире

▪ Автобус над дорогой

▪ Вода преврашается в топливо

▪ Тестостерон мешает мужчинам думать

▪ Портативный увлажнитель кожи лица Xiaomi Lady Bei

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Франц Грильпарцер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто такие братья Васильевы? Подробный ответ

▪ статья Драцена. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья ПДУ - выключатель света. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Скачущее кольцо. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026