Компенсационные стабилизаторы напряжения и преобразователи постоянного тока в переменный.

Для получения высококачественной стабилизации напряжения с коэффициентом (K_U)_ст>1000 применяют компенсационные стабилизаторы.

Принцип работы компенсационного стабилизатора основан на использовании отрицательной связи, обеспечивающей постоянное значение заданной величины U_вых. Для реализации указанного принципа служат измерительный и регулируемый элементы компенсационного стабилизатора (рис. 12.12). Измерительный элемент (ИЭ) измеряет выходное напряжение U_вых стабилизатора, сравнивает фактическое значение U_вых со значением U_o опорного напряжения, формируя на этой основе сигнал рассогласования ∆U_вых. Последний воздействует на регулируемый элемент (РЭ), компенсирующий отклонение напряжения U_вых от заданного значения. В качестве источника опорного напряжения в ИЭ используют рассмотренный выше параметрический стабилизатор.

Рис. 12.12. К пояснению принципа работы компенсационных стабилизаторов напряжения

Регулируемый элемент выполняет в компенсационном стабилизаторе роль управляемого резистора и состоит из одного или нескольких транзисторов, включенных по составной схеме для повышения мощности элемента (стабилизатора). В режиме управляемого резистора РЭ (транзистор) обладает низким коэффициентом использования (мощность в нагрузке не может превышать допустимой мощности рассеяния в транзисторе). В связи с этим в мощных компенсационных стабилизаторах напряжения (тока) транзисторы РЭ используют в ключевом режиме, при котором можно обеспечить многократное повышение их коэффициента использования (по сравнению с работой транзисторов в режиме управляемого резистора).

Преобразование энергии источника постоянного тока одного напряжения в энергию постоянного или переменного тока другого напряжения широко используют в технике, например при питании обмоток электродвигателей, демодуляторов и т. п. Наиболее эффективны (по кпд и массогабаритным показателям) устройства, обеспечивающие непосредственное преобразование электрической энергии за счет применения полупроводниковых приборов в качестве бесконтактных переключателей напряжения (транзисторы) или тока (тиристоры). Действительно, если в трансформаторе одна из обмоток (первичная) выполнена в виде двух полуобмоток со средней точкой, а другая (вторичная) подключена к нагрузке, то при последовательном прерывании постоянного тока в каждой из полуобмоток можно получить в них прерывистые напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 180°. Это обеспечит наведение переменного тока во вторичной обмотке трансформатора, что соответствует принципу работы инвертора, т. е. преобразователя постоянного тока в переменный. В свою очередь, если питать этот трансформатор (со стороны вторичной обмотки) переменным током, а к первичной обмотке подключить выпрямитель), то можно получить конвертор, преобразующий переменный ток в постоянный.