Технические науки

Электротехника и радиоэлектроника

Р.В. Бараненко, В.С. Тверезовский

Херсонский национальный технический университет

ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СТАБИЛИЗАТОРА ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Постоянное развитие средств измерений и контроля различных параметров изделий и процессов является неотъемлемой частью научно-технического прогресса. В настоящее время существенное влияние на методы построения измерительных систем оказывает использование ЭВМ для обработки результатов измерений и управления различными процессами [1].

Одной из основных задач при разработке измерительных систем является повышение точности, быстродействия и увеличение диапазона измеряемых величин.

В настоящее время известны стабилизаторы переменного напряжения, в которых регулирующим звеном является активный элемент, выполненный в виде генератора прямоугольного напряжения с выходным трансформатором. Данные устройства характеризуются искажением формы кривой выходного переменного напряжения.

Целью работы является устранение недостатков существующих стабилизаторов переменного напряжения и разработка нового устройства, структурные особенности которого позволят уменьшить искажение формы кривой выходного переменного напряжения.

Для реализации целей статьи разработано устройство [2], в котором применяется мостовой резистивный фазоинвертор, в одно плечо которого включен переходом коллектор-эмиттер транзистор, базой соединенный с чувствительным элементом, подключенным к основной вторичной обмотке силового трансформатора. При этом одна из диагоналей моста связана с дополнительной обмоткой этого же трансформатора, а другая − с усилителем, являющимся регулирующим элементом стабилизатора.

На рис. 1 представлена структурная схема предлагаемого стабилизатора.

Рис. 1 Структурная схема разработанного устройства

Вторичная обмотка 1 трансформатора 2, включенного на выходе усилителя 3, соединена последовательно с нагрузкой 4. Выходное стабилизированное напряжение поступает в нагрузку 4 и на первичную обмотку силового трансформатора 5, вторичные обмотки которого соединены с чувствительным элементом 6 и мостовым фазоинвертором 7.

В одно из плеч фазоинвертора включен транзистор, сопротивление которого переменному току зависит от напряжения между базой и эмиттером. При среднем значении этого напряжения мост по переменному току уравновешен. При отклонении от этого значения происходит разбаланс моста в одну или другую сторону, в результате чего в выходной диагонали моста на 180° меняются амплитуда и фаза выходного переменного напряжения.

При минимальном напряжении на входе стабилизатора синусоидальное напряжение на выходе усилителя совпадает по фазе с входным. Напряжение на выходе стабилизатора в этом случае равно сумме входного напряжения и напряжения усилителя.

При увеличении входного напряжения, начиная с минимального, амплитуда выходного напряжения усилителя уменьшается, и при некотором значении входного сигнала, равного заданному, оно равно нулю, так как происходит уравновешивание моста фазоинвертора. При дальнейшем увеличении входного напряжения фаза переменного напряжения усилителя изменяется на 180° и растет его амплитуда. Напряжение на нагрузке равно в этом случае разности входного напряжения и напряжения усилителя.

Действующее значение выходного напряжения стабилизатора во всех случаях остается постоянным.

Литература:

1. В.С. Тверезовський, Р.В. Бараненко Принцип здійснення гнучкого програмного керування елементами вимірювальних систем за аналізом їх експоненціальних параметрів //Вестник Херсонского государственного технического университета. – 2003. – №2 (18). – С.297-301.

2. Авторское свидетельство СССР №322835 «Стабилизатор переменного напряжения». Авторы: Лубяный В.З., Тверезовский В.С., Лебеденко А.П. - H02m 5/02. - Опубл. 30.11.1971, Бюл. №36.