В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

q= (0,5…0,9)∙ ω осн R ф С ф.

Следует отметить, что коэффициент сглаживания RC-фильтра меньше, чем у LC-фильтра.

Внешней характеристикой выпрямителя называют зависимость напряжения на нагрузочном устройстве от тока в нем: U н= f ( I н).

Наличие такой зависимости обусловлено тем, что в реальном выпрямителе сопротивления диодов и обмоток трансформаторов не равны нулю, а имеют конечные значения. На этих сопротивлениях от выпрямленного тока I нсоздаётся падение напряжения, приводящее к уменьшению напряжения U н.

В выпрямителе без фильтра напряжение U ни нагрузочный ток связаны между собой соотношением:

U н= U н. х- ( R пр— R тр)/ I н

где U н. х — напряжение на нагрузочном устройстве при I н= 0.

На рис. 5.7 изображена зависимость U н= f ( I н) выпрямителя без фильтра ( кривая 1 ). Как видно, кривая 1 нелинейная, что объясняется нелинейным характером вольт-амперной характеристики диода, т. е. зависимостью R прот тока.

Кривая 2 на рис. 5.7 соответствует выпрямителю с емкостным фильтром. При I н= 0 кривая берет свое начало из точки на оси ординат, соответствующей напряжению U 2m= √(2 U 2), так как в отсутствие тока I нконденсатор С фзаряжается до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки u 2.

С ростом тока I нкривая 2 спадает быстрее, чем кривая 1, что объясняется не только увеличением падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и прямом сопротивлении диода, но и уменьшением постоянной времени разряда τ разр= R н С ф, обусловливающим дополнительное снижение среднего значения выпрямленного напряжения U н. Можно легко показать, что при дальнейшем уменьшении R нкривая 2 будет асимптотически стремиться к кривой 1 и при R н= 0 они придут волну точку на оси абсцисс.

Внешняя характеристика выпрямителя с Г-образным RC-фильтром ( кривая 3 ) на рис. 5.7 имеет еще более крутой наклон, чем кривая 2. Это вызвано дополнительным падением напряжения на последовательно включенном резисторе R ф.

Рис. 5.7. Внешние характеристики выпрямителей

Стабилизатором напряжения называют устройство, автоматически обеспечивающее поддержание напряжения нагрузочного устройства с заданной степенью точности.

Напряжение нагрузочного устройства может сильно изменяться не только при изменении нагрузочного тока I н, но и за счет воздействия ряда дестабилизирующих факторов. Одним из них является изменение напряжения промышленных сетей переменного тока.

В соответствии с ГОСТ это напряжение может отличаться от номинального значения в пределах от + 10 до —15 %. Другими дестабилизирующими факторами являются изменение температуры окружающей среды, колебание частоты тока и т. д. Применение стабилизаторов диктуется тем, что современная электронная аппаратура может нормально функционировать при нестабильности питающего напряжения 0…3 %, а для отдельных функциональных узлов электронных устройств нестабильность должна быть еще меньше. Так, для УПТ и некоторых измерительных электронных приборов нестабильность питающего напряжения не должна превышать 10 -4%.

Стабилизаторы квалифицируют по ряду признаков:

• по роду стабилизируемой величины — стабилизаторы напряжения или тока;

• по способу стабилизации — параметрические и компенсационные стабилизаторы.

В настоящее время широкое применение получили компенсационные стабилизаторы, которые подразделяют на стабилизаторы непрерывного и импульсного регулирования. При параметрическом способе стабилизации используются некоторые приборы с нелинейной вольт-амперной характеристикой, имеющей пологий участок, где напряжение (ток) мало зависит от дестабилизирующих факторов. К таким приборам относятся стабилитроны, бареттеры, лампы накаливания и др.

При компенсационном способе стабилизации постоянство напряжения (тока) обеспечивается за счет автоматического регулирования выходного напряжения (тока) источника питания. Это достигается за счет введения отрицательной обратной связи между выходом и регулирующим элементом, который изменяет свое сопротивление так, что компенсирует возникшее отклонение выходной величины.