Название: Электровакуумные приборы (Алексеев C. Н.) Жанр: Военный Просмотров: 4236 |
4.2.2 газоразрядный стабилизатор напряжения (стабилитрон)
Для питания многих радиотехнических схем питающее напряжение должно быть по- стоянным (стабильным). Величина же напря- жения источника (обычно выпрямителя) по разным причинам может изменяться. Чтобы
Рис. 4.5 Газоразрядный стабилизатор напряже- ния (стабилитрон)
поддерживать напряжение на нагрузке практически неизменным при измене- нии напряжения источника и при изменении величины сопротивления на- грузки в некоторых пределах, применяют газоразрядный стабилизатор на- пряжения (стабилитрон). При тлеющем разряде изменение тока через газо- разрядный прибор не сопровождается увеличением напряжения на нём. Это свойство тлеющего разряда используется для стабилизации напряжения. Газоразрядный стабилизатор представляет собой стеклянный баллон, в котором находятся два электрода — катод и анод. Катод имеет форму ци- линдра с большой поверхностью, анод представляет собой стержень, распо- ложенный по оси катода (рис. 4.5). Внутренняя (рабочая) поверхность катода активируется. Баллон наполняется аргоном, неоном или смесью газов при давлении в несколько десятков миллиметров ртутного столба. Благодаря большой поверхности катода напряжение между электродами при значи- тельных изменениях тока через стабилитрон остаётся неизменным. Вольтам- перная характеристика стабилитрона приведена на рис. 4.6. Параметрами стабилитрона являются: напряжение зажигания Uзаж, напряжение стабилиза- ции (напряжение горения) Uст, минимальный ток Iмин, необходимый для го- рения стабилитрона, и максимальное значение тока через стабилитрон Iмакс , при котором напряжение на стабилитроне остаётся практически равным ве- личине Uст. Каждый тип стабилизатора имеет определенное значение напря- жения Uст, которое поддерживается при работе с точностью +2\%. Величина напряжения стабилизации зависит от материала катода и вида газа, которым наполнен баллон. Схема включения стабилитрона показана на рис. 4.7. Напряжение источ- ника (выпрямителя) должно быть больше Uст. Между источником и нагруз- кой включается балластное сопротивление Rб, на котором происходит паде- ние напряжения UR=Uист-Uст. Падение напряжения UR создаётся за счёт тока
I=Iст+Iн. Так как сопротивле- ние нагрузки и стабили- трон соединены парал- лельно, то напряжение на нагрузке равно напряже- нию на стабилитроне, т. е. величине Uст. При увели- чении напряжения источ- ника сопротивление ста- билитрона уменьшается, в результате чего ток, иду- щий через стабилитрон, увеличивается. За счёт этого падение напряжения
на сопротивлении Rб уве- личивается, а напряжение на стабилитроне и на на- грузке остаётся практиче- ски неизменным. Таким образом, ток через нагруз- ку не изменяется, а ток че- рез стабилитрон Iст и ток в общей цепи I возрастают на одинаковую величину. При уменьшении напряже- ния источника ток через стабилитрон уменьшается, за счёт чего падение на-
Рис. 4.7 Схема включения стабилитрона
Нижний предел напряжения источника ограничивается Iмин данного ста- билитрона. При напряжении источника ниже этого предела стабилитрон го- реть не будет, и напряжение на нагрузке не будет стабилизироваться. Верх- ний предел определяется максимальным током через стабилитрон Iмакс. Если напряжение источника увеличится настолько, что ток через стабилитрон пре- высит значение Iмакс, напряжение на стабилитроне (и на нагрузке) окажется выше значения Uст. Пределы изменения напряжения источника, при которых на нагрузке по- лучается стабилизированное напряжение, зависят: — от типа стабилитрона (от значения токов Iмин и Iмакс); Рис. 4.8 Форма напряжения на разряднике антенного переключателя (огибающая высокочастотного напряжения)
— от величины тока нагрузки Iн (т. е. от сопротивления нагрузки); — от величины балластного сопротивления Rб. В схеме, изображенной на рис. 4.8, напряжение на нагрузке остаётся по- стоянным не только при изменении напряжения источника, но и при измене- нии величины самой нагрузки.
|
|