случае разность части выпрямленного напряжения, получающейся на резисторе Rg, и напряжения на стабилитроне стремится к нулю. Поэтому стабилизатор с такой цепью сравнения будет поддерживать постоянным среднее значение напряжения на выходе.

Фазоимпульсное устройство содержит стабилитрон Д^ и время-задающую цепь (резистор R, конденсатор Q), которая преобразует кусочно-гармоническое напряжение на выходе вспомогательного вы-.Прямителя (диоды Д^, Д^, Дз, Д^ в линейно нарастающее. Когда оба тиристора закрыты, все напряжение сети оказывается приложенным к точкам а, б силовой цепи (штриховые линии на рис. 12.5, б). Передаваясь через диод Дз или Д^ на выход вспомогательного выпрямителя, оно приводит к появлению на стабилитроне Д, почти прямоугольного напряжения {/ (рис. 12.5, е). Заряд конденсатора Q от напряжения t/T через резистор R, приводит к возникновению на его обкладках линейно нарастающего напряжения Vci- Напряжение на конденсаторе возрастает до (/ р для разрядной цепи.

Разрядная цепь, включающая в себя маломощный тиристор Тд и стабилитрон Де, открывается лишь при напряжении анод-катод тиристора, большем напряжения стабилизации стабилитрона Дв, когда ток стабилитрона становится достаточным для открывания тиристора Тд. Это напряжение анод-катод и есть пробивное. После открывания тиристора Тд конденсатор Q быстро разряжается, его ток разрядки создает в цепи управляющих электродов силовых тиристоров Tl и управляющие импульсы ty (рис. 12.5, г). Откроется тот из тиристоров, который находится в данный момент под положительным напряжением. Диоды Д^ и Дг снимают с силовых тиристоров Tl и Ti напряжение обратной полярности, что уменьшает опасность обратного пробоя при подаче на управляющий электрод запертого по аноду тиристора открывающего импульса ty. В схемах с параллельным включением тиристоров приходится ставить отдельные разрядные цепи.

Открывание тиристора приводит к появлению на нагрузке напряжения, равного напряжению сети, и обесточиванию стабилитрона Д^. С началом нового полупериода все процессы повторяются.

Время зарядки конденсатора Q до пробивного напряжения зависит от тока, потребляемого транзистором Т^. Чем больше ток, тем медленнее заряжается конденсатор Q и с большим углом запаздывания а открываются силовые тиристоры. Ток транзистора Т^ пропорционален отклонению среднего значения выходного напряжения от номинальной величины.

Таким образом и происходит процесс стабилизации в этой схеме. Все соотношения, характеризующие работу силовой цепи тиристорного стабилизатора, приведены в разделе, посвященном регулируемому выпрямители). Вместо тиристоров в силовую цепь стабилизатора можно включить выпрямительные диоды и магнитный усилитель.

В стабилизаторе с нагруженным мостом (рис. 12.6, а) диоды силовой цепи подзапираются выходным напряжением стабилизатора постоянного напряжения (Уо (рис. 12.6, б). На нагрузку проходят усеченные

косинусоидальные импульсы (рис. 12.6, в), которые соответствуют части входного напряжения е, большей по абсолютной величине подпирающего напряжения Uo-

Поскольку ток нагрузки протекает не только через диоды моста {Дх,- Д^), но и через транзистор Ту и вспомогательный источник постоянного напряжения всш то все эти элементы следует включить в силовую цепь стабилизатора. В цепь обратной связи стабилизатора надо включить выпрямитель цепи сравнения, выполненный на трансформаторе Тр и диодах Д- - Де, исгоч-ник опорного напряжения (Да), усилитель сигнала ошибки (транзистор Tg).

При возрастании амплитуды входного напряжения не-

сколько повышается выходное напряжение, что приводит к росту постоянного напряжения на выходе выпрямителя в цепи обратной связи, подзапиранию усилительного транзистора T. Подзапирание транзистора Т^ вызывает отпирание силового транзистора цепи постоянного тока Tl и увеличение напряжения Uo-

Возрастание напряжения Uq увеличивает отсечку импульсов напряжения в силовой цепи -переменного тока, что и не дает полностью проходить приросту

входного напряжения на нагрузку. Среднее значение напряжения на нагрузке (см. рис. 12.6, е)

f7ep = -J (£ coso)/-t/o)do)f== (sine-ecose), (12.5)

о

где cos е = Uo/Еп-

По этому соотношению, положив U постоянным, определяют необходимый диапазон изменения угла отсечки для стабилизации изменений амплитуды, ПрОИСХОДЯЩИчХ в пределах от fmax ДО Еттт-

Измен-яя угол отсечки е, легко получить требуемый для идеальной стабилизации диапазон изменений напряжений U..

Рис. 12.6

иотяу. - Ещтах COS 6min, Uomin ~ Exxiln COS 6 max.

(12.6)

в реальной схеме с конечным, но большим усилением изменения выходного напряжения малы, поэтому диапазон изменения напряжения Uo практически такой же, как и в идеальной схеме. Поскольку изменение постоянного напряжения, подзапирающего мост

At/o = f/omax-f/omin (12.7)

есть усиленное изменение выходного напряжения

Atcp = tcpmax -cpmin. (12.8)

TO Коэффициент усиления напряжения цепи обратной связи от точек /-/ (первичная обмотка трансформатора Тр) до точек 2-2 (выход стабилизатора постоянного напряжения) для получения ошибки регулирования, равной А(Уср, должен быть

ky = AUo/AUp. (12.9)

Если необходимо стабилизировать действующее значение напряжения на выходе, которое определяется соотношением

V = J Е'т (cos at - cos 6) dat . ,

о

= £]/[e(l+0,5cos2e)-0,76sin26], (12.10)

то следует вместо схемы сравнения, приведенной на рис. 12.6, вклю-читдз схему, выходное напряжение которой пропорционально действующему, а не среднему напряжению.

Глава XIII

Преобразователи и инверторы

§ 13.1. Схемы преобразователей

Преобразователем(конвертором) называют такой вторичный источник питания, который, потребляя электрическую энергию от некоторого первичного источника постоянного тока при одном напряжении, создает на своем выходе тоже постоянный ток, но с другим напряжением. Применяют преобразователь, в частности, для питания высоковольтных нагрузок от низковольтного источника.

Современный преобразователь, как правило, имеет не один, а несколько выходов, на которых он позволяет получать от источника постоянного тока со свойственным ему номиналом напряжения (одним) различные номиналы напряжений. Преобразователь применяют и тогда, когда напряжения первичного источника и нагрузки одинаковы. В этом случае преобразователь на выходе создает напряжение, совпа-