внешних стержнях магнитной системы. Эти обмотки предназначены для создания высокого реактивного сопротивления однополярным импульсам выпрямленного напряжения. На третью обмотку из большого числа витков тонкого провода, помещенную на внутренних стержнях магнитной системы, подводится управляющее напряжение постоянного тока. Если ток в этой обмотке будет достаточен для насыщения магнитной системы, то магнитный поток последней практически не будет зависеть от импульсов выпрямленного тока во внешних обмотках. Следовательно, и падение напряжения на реактивном сопротивлении этих обмоток будет практически нулевым, а ток будет зависеть только от их омического сопротивления. С другой стороны, если постоянный ток управляющей обмотки будет равен нулю, то реактивное сопротивление внешних обмоток для пульсирующего выпрямленного тока будет велико. Общее число ампер-витков управляющей обмотки и обмоток, помещенных на. внешних стержнях магнитной-системы, задает, таким образом, значение реактивного сопротивления в цепи нагрузки. Следовательно, даже небольшой ток в управляющей обмотке позволяет эффективно регулировать выпрямленное напряжение и ток через нагрузку Ri.

Выходное напряжение выпрямителя может быть стабилизировано при последовательном включении в цепь постоянного тока регулируемого сопротивления. Таковым может быть магнитный усилитель, реактивное сопротивление в схемах магнитной стабилизации напряжения или транзистор {VI на рис. 8.2, в). В этой схеме, как и во всех других, для создания необходимого запаса на-стабилизацию выпрямленное входное напряжение всегда больше требуемого. Транзистор VI в схеме на рис. 8.2, в должен быть достаточно мощным; в случае относительно большой рассеиваемой мощности он может быть заменен последовательным соединением нескольких транзисторов, обеспечивающих требуемую рассеиваемую мощность. Транзистор V2 используется как усилитель для цепи опорного напряжения, состоящей из стабилитрона и резистора R3, Этим резистором устанавливается напряжение на стабилитроне, соответствующее линейному участку его вольт-амперной характеристики.

Стабилитрон поддерживает постоянный потенциал на эмиттере транзистора V2. При изменении потенциала нагрузки изменяется ток базы и потенциал коллектора

этого транзистора, что приводит к изменению сопротивления последовательно включенного транзистора VI,

В стабилизаторе с параллельным включением транзистора (рис. 8,2, г) при изменении нагрузки изменяется сопротивление включенного параллельно ей транзистора. За счет такой зависимости общее полное сопротивление нагрузки источника питания изменяется весьма незначительно.

. Таким образом, при одинаковом усилении в цепи обратной связи стабилизаторов параллельного и последовательного типов, первые более эффективны при изменении нагрузки стабилизатора, а вторые -при изменении входного напряжения стабилизатора. Йз сказанного следует, что для получения хорошей стабильности напряжения источника питания рационально применять комбинированную последовательно-параллельную стабилизацию, что зачастую и делается. При этом достигается малое эквивалентное сопротивление источника питания. - порядка 5 мОм, а стабильность выходного напряжения составляет 0,01% при изменении входного напряжения на 10% и 0,2% при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной.

Проектирование надежных источников питания постоянного тока связано с рядом проблем, основной из которых является защита применяемых в них транзисторов от перегрузок по напряжению. Такие перегрузки могут быть связаны, например, с переходными процессами в нагрузке источника с включением, переключением или дру-. гими изменениями в его входной цепи. Кратковременное импульсное перенапряжение, может привести к одновременному выходу из строя большого числа транзисторов в течение нескольких микросекунд. Использование в качестве элементов защиты от. таких перегрузок автоматических выключателей и плавких предохранителей неэффективно из-за их инерционности. Одним из способов защиты транзисторов от перегрузок может служить применение специальных диодов, у которых при определенном обратном смещении наступает пробой, в результатечего их сопротивление становится очень небольшим. Такие диоды могут быть подключены параллельно соответствующим транзисторам или другим элементам схемы: они срабатывают в течение единиц микросекунд.

Другая проблема, связанная с проектированием источников питания постоянного тока на транзисторах, обус-

ловлена чувствительностью последних к нагреву, влияющему на их параметры и срок службы.

Таким образом, при проектировании источников питания, следует уделять внимание вопросам их защиты от перегрузок и от перегрева.

8.2. ТИРИСТОРНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ В ИСТОЧНИКАХ ПИТА1ИЯ *)

Для регулирования выходного напряжения источников питания широко применяются тиристоры. Они обладают меньшими массой и габаритами, чем дроссели насыщения, характеризуются малыми потерями мощности. Однако их недостатком как регуляторов напряжения является высокий уровень создаваемых помех.

При фазовом регулирований тиристор-переключается в :проводящее состояние при определенной (одинаковой для каждого полупериода) фазе регулируемого напря-

Ю б)

Рис. 8.3. Форма напряжения на нагрузке-при фазовом (а) и релейном (б) регулировании.

жения, называемой углом отпирания тиристора (рис. 8.3, а). Показанная на рис. 8.3, а форма выходного напряжения регулятора обеспечивается применением двух встречно-параллельнух тиристоров или одного симметричного тиристора. Для получения аналогичной формы однополярного напряжения может быть использован один тиристор или тиристор и выпрямительный мост.

Как показывает приближенный анализ **) процессов фазового регулирования***), спектральная характери-

* В данном параграфе излагаются материалы статьи: Mathias D. W. Interference prevention in SCR power control. (IEEE Compatibility Sympo. Rec. 1969, v.69C3-EMC, June, p. 29-34).

**) Из-за значительного количества неясностей в выкладках и формулах английского оригинала здесь приводятся лишь основные выводы. (Прим. пер.)

***) В основу анализа положено рассмотрение спектрального состава функции, представленной как произведение синусоидального сигнала на последовательность прямоугольных импульсов единичной амплитуды. (Прим. пер.)