7-5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТАБИЛИЗАТОРА

Выходными параметрами стабилизатора в установившемся режиме являются коэффициент стабилизации kd, внутреннее сопротивление Гн, коэффициент пульсации выходного напряжения п.п, коэффициент полезного действия ц. Коэффициент стабилизации

Кст для схемы

с транзисторным регулятором переменного тока на рис. 7-5,а определяется формулой

ст=1р^у^др. (7-57)

Если управление регулирующим транзистором осуществляется изменением его базового тока как, например, по схеме на рис. 7-13 (транзистором Гг), то

ст=(Р^Л1Э211эрр- (7-58)

Рассмотрим влияние отдельных звеньев стабилизатора (см. рис. 7-5,а) на коэффициент стабилизации кет. Согласно § 5-1 при выбранном опорном напряжении f/ст с увеличением (7н коэффициент передачи ИЭ kjcUcslUa, как и во всех стабилизаторах, понижается. В стабилизаторах с регулированием по цепи выпрямленного тока отношение UIUo (см. § 5-4) заметно влияет на йст только при низких напряжениях. В рассматриваемых стабилизаторах (рис. 7-5, 7-10) силовой выпрямитель и трансформатор охвачены цепью ОС с коэффициентом передачи pcUs/Ui. С повышением Ug значение р увеличивается, компенсируя изменения йд. В связи с этим результирующий коэффициент передачи

== = 1-=. (7-59)

определяющий параметры стабилизатора, не зависит от Un и характеризует отношение опорного источника к первичному напряжению Ui.

Для иллюстрации на рис. 7-12,в, приведены значения йд, р, kci для двух схем стабилизации с РЭ на стороне постоянного и переменного тока в зависимости от Un при .1р, yr=const.

Выходное сопротивление стабилизатора для схемы на рис. 7-5 определяется формулой

Д^н 21ЭрУ^Д

Р

-Г

8 О

-200 -ISO -120 -80

/ Z 3 *f SB 78310* 2 3 4 5 ВТвЮ б)

Рис. 7-12. К выбору коэффициента передачи измерительного элемента.

t - с регулированием по цепи выпрямленного тока; б - с регулированием по цепи переменного тока; в - графики зависимости параметров стабилизаторов от выходного напряжения.

Формула (7-60) справедлива при Rip>ro.

Влияние температурных возмущений на параметры стабилизатора показано в гл. 5.

В стабилизаторах с транзисторным регулированием по цепи переменного тока фазные напряжения трансформатора, питающего выпрямитель, имеют одинаковые амплитуды без асимметрии и сдвига фаз между ними. Поэтому в отличие от нестабилизированного выпрямителя при работе на нагрузку с емкостной реакцией в данных стабилизаторах первая гармоника переменной составляющей зависит от эквивалентного динамического сопротивления фазы выпрямителя и рассчитывается по формуле

, . ШОЯ

п.н<-

(7-61)

где Н - коэффициент, зависящий от угла отсечки и числа фаз схемы (см. гл. 3).

Эквивалентное динамическое сопротивление фазы выпрямителя определяется выражением

- {Ri + -HP д +-.) k\+г, + г' р д. (7-62)

Коэффициент пульсации в реальных схемах получается меньше, .чем вычисленный по (7-61), так как происходит уплощение амплитуды напряжения на первичной обмотке трансформатора.

Важным параметром стабилизатора является его к. п. д. Потери в элементах схемы зависят от режима работы и от значений напряжений и токов как в номинальном, так и максимальном режимах. Полная активная мощность, потребляемая от сети стабилизатором, определяется равенством

Рс = Рр + АРтр + Рв + Ро.о + Рн. (7-63)

Коэффициент полезного действия стабилизатора найдем из отношения

К^ Яр + АРтр + & + Ро.с + Я„ (7-64)

Снижение потерь в трансформаторе, выпрямителе и фильтре уменьшает первичный ток трансформатора, а следовательно, и мощность потерь в РЭ. Коэффициент полезного действия стабилизаторов при РнЮО Вт с транзисторным регулированием по цепи переменного тока составляет ориентировочно: при Us=b В 58%, при Un=\2 В 67%, при f/ =27 В 71%.

7-6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТРАНЗИСТОРНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Стабилизатор высокого напряжения

Последовательность расчета иллюстрируется на примере схемы с выходным напряжением 25 кВ при токе нагрузки 1 мА. Стабилизатор предназначен для электропитания цветной электронно-лучевой трубки. В качестве исходных данных заданы следующие параметры: однофазная сеть с напряжением t/c = 220±ll В, частота /с = 400 Гц, выходное напряжение 1/в=25 кВ, ток нагрузки /н = 0,5-4-1 мА, коэффициент стабилизации йстЗЮО, температура окружающей среды окр = 5-4-50°С.

Расчет стабилизатора ведется в следующей последовательности.

1. Для обеспечения исходных данных выбираем однофазную схему стабилизатора с РЭ в первичной цепи трансформатора по схеме на рис. 7-5,а. Гальваническое разделение низковольтных цепей