Теория электрических цепей

Электротехника и электроника

ГЛАВА 10. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ В РЕЖИМЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА | назад оглавление вперед

10.7. Стабилизация постоянного напряжения нелинейными
резистивными цепями

Для поддержания постоянства (стабилизации) напряжения питания активных электрических цепей при возможных колебаниях первичного питающего напряжения и изменениях сопротивления нагрузки используются устройства, получившие название стабилизаторов постоянного напряжения.

Схема простейшего стабилизатора приведена на рис. 10.35, а. В него входят генератор первичного питающего напряжения, задающее напряжение Uг которого под воздействием дестабилизирующих факторов может меняться относительно его среднего значения, и стабилитрон, подсоединенный параллельно нагрузке. Его вольт-амперная характеристика была приведена на рис. 10.1, б. Внутреннее сопротивление генератора Rг и сопротивление нагрузки Rн считаются чисто резистивными.

При анализе работы стабилизатора цепь, внешнюю по отношению к стабилитрону, заменим эквивалентным генератором с задающим напряжением U0 и внутренним сопротивлением R0. После этой замены схема анализируемой цепи преобразуется в схему рис. 10.35, б. На этой схеме через Uн обозначено напряжение на зажимах нагрузки, которое совпадает с напряжением в рабочей точке стабилитрона (рис. 10.35, а). Зная последнюю, можно найти токи в ветвях исходной цепи: Iг = (Uг—Uн)/Rг, Iн = Uн/Rн, Iд = = Iг—Iн.

Рис. 10.36, а и б показывает, что рабочая точка стабилитрона изменяется вдоль прямой, практически параллельной оси ординат, с изменением как задающего напряжения эквивалентного генератора (рис. 10.36, а), так и его внутреннего сопротивления (рис. 10.36, б). Тем самым решается задача стабилизации напряжения на зажимах нагрузки, поскольку оно незначительно меняется при изменении в широких пределах первичного питающего напряжения Uг и сопротивления нагрузки Rн.

Естественно, что эффект стабилизации достигается ценой рассеяния энергии в стабилитроне и резисторе Rг.

назад оглавление вперед