Главная Промышленная автоматика.

Компенсационные стабилизаторы напряжения переменного тока представляют собой сложные системы автоматического регулирования с отрицательной обратной связью и в бытовой и радиолюбительской РЭА широкого применения не получили.

РЕГУЛИРОВАНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ИСТОЧНИКАХ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, РАБОТАЮЩИХ ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

13. Способы регулирования и стабилизации напряжения постоянного тока

В источника.х вторичного электропитания постоянного тока, работающих от сети переменного тока, регулирование выходного напряжения может производиться в цепях как постоянного, так и переменного тока. В последнем случае для регулирования выходного напряжения применимы все способы и схемы, рассмотренные в разд. 11.

Простейшие схемы регуляторов напряжения постоянного тока с последовательным и параллельным включением исполнительного органа приведены на рис. 38.

Рнс. 38. Простейшие схе.мы последовательного (а) и параллельного (б) рег}ля-торов напряжения постоянного тока

Схема с регулирующим резистором /?у, включенным последо--.вательно с нагрузкой 7?„ (рис. 38, а), применяется при сравпитель-но небольшой выходной мощности и небольших пределах регули-.ровання. Недостаток этого способа заключается в сильной зависи-:;мости выходного напряжсния от изменения сопротивления нагруз-,ки. С увеличением пределов регулирования напряжения КПД схемы регулятора падает. Параллельно включенный регулятор напряжения (рис. 38, б) позволяет регулировать выходное напряжение от нуля до максимального значения. Для уменьшения влияния изменения нагрузки на выходное напряжение ток через потенциометр должен быть в несколько раз больше тока нагрузки, однако чем больше эта разница, тем ниже КПД регулятора. Подобные способы регулирования напряжения рекомендуется применять только в маломощных низковольтных источниках вторичного электропитания при постоянной нагрузке.

Более экономичным является способ регулирования выходного напряжения постоянного тока, при котором в одном узле совме-

1 73



щаются функции выпрямления и регулирования. Для этого может быть использована любая схе.ма выпрямления, в которой все или часть диодов заменены управляемыми вентилями - тиристорами (рис. 39).


Рис. 39. Схемы исполнительных органов регулятора напряжения постоянного

тока на тиристорах

Регулирование выпрямленного напряжения в этом случае производится с помощью управляющих импульсов, определяющих момент открытия тиристоров. Фаза управляющих импульсов изменяется по заданному закону регулирования (ручному, автоматическому). Импульсы управления формируются системой фазового управления (СФУ), состоящей из формирователя импульсов (ФИ) и фазосдвигающего устройства (ФСУ) (рис. 40). Для управления тиристорами применяются магнитные, полупроводниковые и маг-нитополупроводниковые СФУ, причем большими быстродействием п диапазоном регулирования обладают полупроводниковые схемы.

Простейшая однополупериодная схема регулируемого выпрямителя представлена на рис. 39, а. В тот полупериод, когда потенциал на аноде тиристора будет положительным, тиристор откроется при поступлепии управляющего импульса от СФУ. Интервал времени (а/ = а (рис. 41, а), соответствующий времени запаздывания включения тиристора, называется углом регулирования. Запирание тиристора Дх происходит в тот момент, когда полярность напряжения питающей сети изменится на противоположную. Форма напряже-74



ния на выходе однополупериодной схемы регулируемого выпрямителя иллюстрирует рис. 41,67. Среднее значение выпрямленного напряжения

При изменении угла регулирования а от нуля до я выходное напряжение выпрямителя соответственно изменяется от максимального значения (Утахс/2я до нуля.

фСУ *. ФИ --1

Рис. 40. Функциональная схема фазового управления

Рис. 41. Формы на-

ПОяжения на выходе регулируемых выпрямителей

(.it

При работе на активно-индуктивную нагрузку необходимо параллельно сопротивлению нагрузки (или на входе LC-фильтра) включить разрядный диод До (показан на рис. 39, а штриховой линией). В течение той части периода, когда тиристор закрыт, дроссель разряжается через диод До-

Достоинства схемы однополупериодного регулируемого выпрямителя - простота, малое число элементов, надежность работы, а недостатки - наличие постоянной составляюидей тока, вызывающей при работе от трансформатора подмагничиванне его магнитопровода, высокий уровень пульсаций, больпгое обратное напряжение на диоде н тиристоре.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного регулируемого напряжения применяются фильтры, начинаюигпеся с индуктивности. Фильтры, начинающиеся с емкости, в регулируемом выпрямителе не применяются, так как емкость заряжается до значения напряжения, близкого к амплитудному независимо от угла а. Так как увеличение угла регулирования приводит к возрастанию коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения, то выбор параметров сглаживающего фильтра необходимо иронзводить для максимального значения отах-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [23] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0031