~ 1 ~
ishlash prinsiplari.
Kuchlanish stabilizа́tori ─ bu kirish kuchlanishi va yuklama chiqish tokining
jiddiy o’zgarishlarlarida chiqish kuchlanishini tor chegaralardagi miqdorlarda ushlab
turishga mo’ljallangan kuchlanish bo’yicha kirish va chiqishga ega bo’lgan
elektromexanik yoki elektrik qurilma.
Elektr energiyaning aksariyat ko’pchilik iste’molchilarini oziqlantirish jarayonida
uning aniq parametrlarini ─ kuchlanish, tok, chastota va boshqalarni rostlash talab
etiladi. Rostlash deb qaysidir parametrni belgilangan qonuniyat bo’yicha o’zgarish
jarayoni yoki o’zgarmasligini ushlab turish (stabilizatsiya)ga aytiladi. Rostlash qo’lda
ham, avtomatik tarzda ham amalga oshirilishi mumkin. Oziqlantirish sxemalarida eng
ko’p talab etiladigani ─ turlicha g’alayonlovchi ta’sirlarda uni stabilizatsiyalash
maqsadida belgilangan sathda avtomatik rostlashdir.
Stabilizatsiya sathlarining keng diapazonida kuchlanish stabilizatsiyasini amalga
oshiruvchi elektr apparatlar rostlagich-stabilizatorlar deb aytiladi. Agarda bunday
agregat juda tor diapazonda kuchlanishni stabilizatsiyalashga mo’ljallangan bo’lsa, unda
bu agregatni stabilizator deb aytiladi. Kuchlanishni chuqurroq o’zgartirishga
mo’ljallangan agregatlarni texnikada kuchlanish rostlagichlari deb atash qabul qilingan.
Kuchlanish rostlagich-stabilizatorlari, elektroenergiya boshqa parametrla-rining
rostlagich-stabilizatorlari kabi elektroenergiya o’zgartgichlari sifatida qaralishi mumkin,
shu ma’nodaki, chunki ular elektr energiyaning parametrlari va sifatini o’zgartiradi
(qayta shakllantiradi).
prinsiplari.
Reja:
Kuchlanish stabilizatorlari
.1 Kuchlanish stabilizatorlarining asosiy sxemalari, strukturalari va ishlash
2 Kuchlanish
stabilizatorlarining
energetik
ko’rsatkichlari,
vaqt
diagrammalari, afzalliklari, solishtirma tahlili va energiya samaradorligi.
1 Kuchlanish stabilizatorlarining asosiy sxemalari, strukturalari va
1-usul.
Eng
sodda
elektromexanik
stabilizator
─
bu
transformator
(avtotransformator)ning birlamchi yoki ikkilamchi chiqish simlarini almashtirib
ulaydigan kontaktorlar (yoki boshqa elektr apparatlar). Bunday stabilizatorning ishlash
printsipi shuki ─ kirish kuchlanishining o’zgarishi bilan transformator-ning chiqish
simlarini almashtirish amalga oshiriladi, ya’ni uning transformatsiya koeffitsienti
o’zgartiriladi. Bunda chiqish kuchlanishining nisbiy o’zgarishi kirish kuchlanishining
nisbiy o’zgarishiga qaraganda kichikroq bo’ladi
tsientlari qiymatlarining tanlanishi transformator chulg’amlari chiqarish simlariga mos
keluvchi k
stU
koeffitsientining qiymatlariga mos kelishi shart. Ko’rinib turibdiki,
nisbatga k
stU
> 1 mos keladi. Transformatsiya koeffi-
Ko’pchilik statik rostlagich-stabilizatorlarni ishlash printsipi bo’yicha umumiy
ko’rinishda ikkita katta guruhga ajratish mumkin ─ magnitli va magnit- yarim
o’tkazgichli.
~ 2 ~
transformator chulg’amlari chiqarish simlari qancha ko’p bo’lsa, stabilizator kirish
kuchlanishi o’zgarishining barcha diapazonida k
stU
koeffitsientining qiymatlari shuncha
yuqori bo’ladi. Elektromexanik stabilizatorlarda transformator chulg’amlari chiqarish
simlarini almashtirib ulash odatda kontaktorlar bilan amalga oshiriladi. Kontaktorlar esa
avtomatik ravishda boshqarilishi yoki stabilizatorga xizmat ko’rsatuvchi bevosita
operator tomonidan amalga oshirilishi ham mumkin. Avtomatik qayta ulashga
beriladigan komanda odatda chiqish kuchlanishini nazorat qiluvchi blokda
shakllantiriladi.
2-usul. CHiqish kuchlanishini asta o’zgartirish uchun avtotransformatorda qisqa
tutashtirilgan
harakatchan
chulg’amdan
foydalanish.
SH-shaklidagi
magnit
o’tkazgichning o’rta sterjenida ikkita ro’para ulangan bir xil (I va II) chulg’am hamda
harakatlanuvchi qisqa tutashtirilgan chulg’am (bir tekisdagi ramka shaklida
tayyorlangan) joylashtiriladi. Qisqa tutashtirilgan chulg’amning balandligi I va II
chulg’amlar bilan bir xil. Qisqa tutashtirilgan chulg’am qaysi
1-rasm. Qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’amli avtotransformator
chulg’am ustida bo’lsa, u transformatorning ikkilamchi chulg’ami sifatida birlamchi
chulg’am qarshiligini nolgacha kamaytiradi. Qisqa tutashtirilgan chulg’amli
rostlagichning asosiy kamchiligi ─ kirish bo’yicha quvvat koeffitsientining kichikligi
(cos φ = 0,7 ÷ 0,8) va massa-gabarit ko’rsatkichlarining yomonligi.
3-usul. O’zgaruvchan tok rostlagichi sifatida eng ko’p tarqalgani ─ bu induktsion
tipdagi rostlagich. Induktsion rostlagich tormozlangan rejimda ishlayotgan faza rotorli
asinxron dvigateldir. Rotor chulg’amlari I ning holati boshqa kichik quvvatli elektr
dvigatelь yordamida chervyakli reduktor orqali statorning qo’zg’almas chulg’amlari II
ga nisbatan o’zgarishi mumkin. Mazkur rostlagich ishlashining printsipi stator va rotor
chulg’amlari kuchlanishlarining geometrik tarzda qo’shilishiga asoslangan.
4-usul. Elektromagnit stabilizatorlar. Eng ko’p tarqalgan bu stabilizatorlarning
asosida tarkibida nochiziqli volьtamper xarakteristikali kondensatorlar va reaktorlar
bo’lgan zanjirlardagi ferrorezonans hodisasi yotadi. Ular ketma-ket ulanganida
kuchlanish rezonansi, parallel ulanganida esa tok rezonansi yuz beradi.
2-rasmda kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi keltirilgan.
Bunday stabilizatorda yuklama toki kirish tokiga nisbatan kichik bo’ladi. SHuning
uchun kondensator C va reaktor L orqali bir xil I
kir
toki oqadi.
~ 3 ~
2-rasm. Kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi
5-usul. Magnitli ─ yarim o’tkazgichli stabilizatorlar. Yarim o’tkazgichlar
texnikasining rivoji bilan uning elementlari rostlagich-stabilizatorlarda keng foydalanila
boshlandi. Yarim o’tkazgichlar turlicha tipdagi magnit elementlari bilan birgalikda
qo’llaniladi. SHuning uchun bunday rostlagich-stabilizatorlarni magnitli ─ yarim-
o’tkazgichli stabilizatorlar deb atash qabul qilingan.
─ Boshqaruv chulg’amlarini tranzistor va diodlar orqali shuntlash bilan
rostlanadigan magnitli ─ yarim-o’tkazgichli stabilizatorlar.
─ Avtotransformator otpaykalarini almashtirib ulash bilan ishlaydigan tiristorli
kuchlanish stabilizatori.
─ Ro’para-parallelь ulangan tiristorlar bilan ishlaydigan kuchlanish stabilizatori.
─ Boshqariladigan induktivlikka ega kuchlanish stabilizatori.
6-usul.
Invertor
tipidagi
stabilizatorlar.
Invertor
tipidagi
kuchlanish
stabilizatorlari o’zgaruvchan kuchlanishni o’zgarmas kuchlanishga aylantiradi va oraliq
sig’imlarni zaryadlab, energiyani to’playdi. Keyin o’zgarmas kuchlanish elektron
generator yordamida turg’un xarakteristikali o’zgaruvchan kuchlanishga aylantiriladi.
Bunday qurilmalar tibbiyot va sport jihozlarining ishlashini ta’minlash uchun
muvaffaqiyatli qo’llanilmoqda.
7-usul. Elektron uzluksiz stabilizatorlar. Elektron uzluksiz stabilizatorlar yo
boshqaruvchi elementning qarshiligini o’zgartirib, odatda ─ tranzistorni yoxud
boshqaruvchi kuchlanishni yuqori chastota (o’nlab kilogerts) bilan o’chirish va ulash
bilan kuchlanishni rostlaydi. Bunda boshqaruv elementining o’chirilgan va ulangan
holati vaqti davomliligini boshqaradi (ko’pincha IGBT tranzistor). Rostlashning bunday
usuli SHIM deyiladi (ruscha shirotno-impulьsnaya modulyatsiya).
Yuqori chastotali SHIM-dan foydalanadigan stabilizatorlar hozirgi vaqtda
o’zgaruvchan kuchlanish stabilizatorining eng mukammal realizatsiyasi bo’lib
hisoblanadi. Va shuni ta’kidlash mumkinki, to’g’ri bajarilganida «ideal stabilizator»
tushunchasiga eng yaqin bo’ladi. Invertor tipidagi stabilizatorlardan farqli o’laroq,
SHIM stabilizatorlarida o’zgaruvchan kuchlanish avvaldan o’zgarmas kuchlanishga
aylantirilmaydi, o’zgarishga duchor bo’ladigan kattalik ─ bevosita kirish kuchlanishi,
bu esa yuqori FIK va maqbul narxlar.
Kuchlanish stabilizatorlarining asosiy sxemalari, strukturalari va ishlash
printsiplari. O’zgarmas kuchlanish stabilizatorlari
CHiziqli stabilizator deb aytiladigan o’zgarmas tok stabilizatorlari kuchlanish
taqsimlagich ko’rinishidagi qurilmadir. Kuchlanish taqsimlagichning kirishiga stabil
bo’lmagan kirish kuchlanishi beriladi, stabillangan chiqish kuchlanishi esa kuchlanish
taqsimlagichning pastki yelkasidan olinadi. Stabilizatsiya kuchlanish taqsimlagich
yelkalaridan birining qarshiligini o’zgartirish yo’li bilan amalga oshiriladi ─ qarshilik
~ 4 ~
doimo shunday ushlab turiladiki, stabilizator chiqishida kuchlanish belgilangan
chegaralarda bo’lsin. Kuchlanish kattaliklarining kirish/chiqish nisbati katta bo’lganda
chiziqli stabilizator past FIK-ga ega, chunki quvvatning katta qismi P
s
=
(U
in
— U
out
) *
I
t
rostlovchi elementda issiqlik ko’rinishida tashqariga sochilib ketadi. SHuning uchun
rostlovchi element radiatorga o’rnatiladi. CHiziqli stabilizatorning afzalligi ─
uning
soddaligi, shovqinlarning yo’qligi va foydalaniladigan detallarning kamligi.
Stabilizatsiya usuliga ko’ra chiziqli stabilizatorlar ikki xil:
─ Parametrik stabilizatorlar. Bunday stabilizatorda pribor VAX-ning uchastkasi
foydalaniladi.
─ Kompensatsion stabilizatorlar. Kompensatsion stabilizatorlarda teskari
bog’lanishdan foydalaniladi. Bunda stabilizator chiqishidagi kuchlanish etalon
kuchlanish bilan solishtiriladi, ularning orasidagi tafovutdan rostlovchi elementga
boshqaruvchi signal shakllantiriladi.
Stabilitronli parametrik parallel stabilizator.
4-rasm.
Kichik tokli sxemalarda kuchlanishni stabilizatsiyalash uchun qo’llaniladi,
bunday stabilizatorda sxemaning ishlashi me’yorida bo’lishi uchun stabilitron D
1
orqali
oqayotgan tok stabilizatsiyalanuvchi yuklamada R
yuk
-gi tokdan bir necha (3 ─ 10)
baravar oshiq bo’lishi shart.
5-rasm. Emitter takrorlagichi bilan ketma-ket ulangan stabilizator.
Mohiyatan bu sxema stabilitronli parametrik parallel stabilizatorning o’zi, faqat
sxema emitter takrorlagichning kirishiga ulangan. Stabilizatorda chiqish kuchlanishi
o’zgarishlarini kompensatsiyalovchi teskari bog’lanish zanjirlari yo’q.
Stabilizatorning
chiqish
kuchlanishi
stabilitronning
stabilizatsiyalash
kuchlanishidan U
EB
kattaligicha kichik, U
EB
kuchlanishi esa p-n o’tishdan oqayotgan
tokning qiymatiga amalda bog’liq emas va kremniyli priborlar uchun taxminan 0,6 V.
U
EB
kuchlanishining tok qiymati va haroratga bog’liqligi stabilitronli parametrik parallel
stabilizatorga nisbatan solishtirganda chiqish kuchlanishi stabilligini yomonlashtiradi.
~ 5 ~
Emitter takrorlagichi (tok kuchaytirgichi) stabilitronli parametrik parallel
stabilizatorga nisbatan solishtirganda stabilizatorning maksimal chiqish tokini β marta
orttirishga imkon beradi (bunda β ─ tranzistor mazkur nusxasining tok bo’yicha
kuchaytirish koeffitsienti). Agarda bu kamlik qilib qolsa, unda sostavli tranzistor
qo’llaniladi.
Yuklama qarshiligi bo’lmagan (ulanmagan) vaqtda (yoki mikroamper
diapazonidagi yuklama toklarida) bunday stabilizatorning chiqish kuchlanishi (salt
yurish kuchlanishi) U
EB
mikrotoklar sohasida nulga yaqin bo’lishi hisobiga 0,6 V-ga
ortadi. Bu o’ziga xoslikdan chiqib ketish uchun stabilizator chiqishiga bir necha mA
yuklama tokini ta’minlovchi ballast yuklama rezistorini ulaydilar.
Kompensatsion stabilizatorda cheklovchi rezistor sifatida tranzistorning
o’zgaruvchan qarshiligidan foydalaniladi. Kirish kuchlanishi o’sishi bilan tranzistor
qarshiligi ham orta boradi, tegishlicha kuchlanish pasayishi bilan qarshilik ham
pasayadi. Bunda yuklamadagi kuchlanish kattaligi o’zgarmas bo’lib qolaveradi (7-
rasm).
CHiqish kuchlanishini rostlash printsipi rostlovchi tranzistor VT1 ning
o’tkazuvchanligini o’zgarishiga asoslangan.
6-rasm. Kompensatsion stabilizator
VT2 tranzistorida solishtirish sxemasi va o’zgarmas tok kuchaytirgichi tuzilgan.
Uning baza zanjiriga R3, R4, R5 o’lchov zanjiri ulangan, emitter zanjiriga esa tayanch
kuchlanishi manbai R1-VD ulangan.
Masalan, kirish kuchlanishi ortganida chiqish kuchlanishi ham ortadi, bu esa VT2
tranzistori bazasida kuchlanishning ortishiga olib keladi, shu vaqtning o’zida VT2
tranzistori emitterining potentsiali avvalgidek qoladi. Bu baza tokining ortishiga olib
keladi, demakki, VT2 tranzistori kollektori tokining ham ortishiga sabab bo’ladi ─ VT1
tranzistori bazasining potentsiali kamayadi, tranzistor biroz yopiladi (aniqrog’i yarim
yopiladi) va unda katta kuchlanish tushuvi yuzaga keladi, chiqish kuchlanishi esa
miqdori o’zgarmas bo’lib qolaveradi.
Impulьsli stabilizator. Impulьsli stabilizatorda stabillanmagan tashqi manbadagi
tok qisqa impulьslarda to’plagich (jamlagich)ga uzatiladi (to’plagich rolini kondensator
yoki drosselь bajaradi); bunda energiya zahiraga olinadi, keyin elektr energiya
ko’rinishida yuklamaga uzatiladi (energiya ozod bo’ladi), biroq drosseldan
foydalanilgan holda boshqa kuchlanish bilan. Stabilizatsiya impulьslar va ular orasidagi
~ 6 ~
pauzalarning davomliliklarini boshqarish hisobiga amalga oshiriladi ─ SHIM (shirotno-
impulьsnaya modulyatsiya). Impulьsli stabilizator chiziqli stabilizatorga nisbatan
anchagina yuqoriroq FIK-ga ega. Impulьsli stabilizatorning kamchiligi esa chiqish
kuchlanishida impulьsli shovqinlarning mavjudligi.
CHiziqli stabilizatordan farqli o’laroq impulьsli stabilizator chiqish kuchlanishini
erkin tarzda o’zgartirishi mumkin (bu esa stabilizatorda foydalanilgan sxemaga
bog’liq).
Hozirgi vaqtda stabilizatorlar integral sxemalar tarzida ishlab chiqarilmoqda.
Integral stabilizatorning namunaviy ulanish sxemasi 7-rasmda keltirilgan.
7-rasm. Integral stabilizatorning namunaviy ulanish sxemasi
Stabilizator mikrosxemasining chiqish simlari:
«IN» ─ kirish, «OUT» ─ chiqish, «GND» ─ umumiy (korpus). Agarda
stabilizator rostlanuvchi bo’lsa, unda «ADJ» ─ rostlovchi chiqishi bo’ladi (ruscha
regulirovka).
stabilizatorlarining
vaqt
Bunday elektromexanik kuchlanish stabilizatorlarining afzalligi stabilizatsiya
aniqlik darajasining yaxshiligi, ya’ni 2-3 %. Kamchiligi esa dvigatelь inertsionligi
oqibatida rostlashning past tezligi va shovqin darajasining yuqoriligi ─ dvigatelning
shovqini amalda doimiy, chunki kuchlanishning o’zgarish qadamlari 2-4 volьtni tashkil
etadi va shovqin manbaidir. Tarmoq kuchlanishining keskin o’zgarishi yuz bergan holda
qurilma yuklamani vaqtincha uzib qo’yadi, chunki chiqish kuchlanishining ruxsat
etilgan maksimal qiymatidan ortib ketadi. Bunda aksariyat hollardagidek bunchalik
2. Kuchlanish
Stabilizatorni tanlash chiqish kuchlanishi qiymati, yuklamaning maksimal toki va
kirish kuchlanishining o’zgarish diapazonidan kelib chiqqan holda amalga oshiriladi.
ko’rsatkichlari,
energetik
diagrammalari, afzalliklari, solishtirma tahlili va energiya samaradorligi.
Elektromexanik rostlagichlar. O’tgan asrning 60-80 ─ inchi yillarida
kuchlanishni rostlash uchun elektromexanik rostlagichlar qo’llanilgan. Bunda chiqish
kuchlanishini rostlash qo’lda amalga oshirilgan. Oqibatda chiqish kuchlanishini
ko’rsatuvchi pribor (strelkali yoki yorug’lik lineykasi)ni muntazam kuzatish va zarur
paytda qo’lda nominal kuchlanish miqdoriga keltirish talab etilgan. Hozirgi vaqtda
chiqish kuchlanishini korrektsiyalash avtomatik ravishda ─ bu ish reduktorli
elektrodvigatelь yordamida amalga oshiriladi.
solishtirma tahlili, energiya samaradorligi.
1 Kuchlanish stabilizatorlarining vaqt diagrammalari, afzalliklari,
~ 7 ~
aniqlik talab etilmaydi, eng keng tarqalgan maishiy elektropriborlarning pasportlarida
ko’rsatilganidek 5-7% yetarli. Eng arzon maishiy stabilizatorlar sifatida tarqalgan.
Ferrorezonansli stabilizatorlar. O’tgan asrning 60-inchi yillar o’rtalarida ishlab
chikilgan. Ferrorezonansli stabilizatorlarning ishlash printsipi transformator yoki
drossellar ferromagnit o’zaklarinining to’yinishi hodisasidan foydalanishga asoslangan.
Bunday qurilmalar maishiy texnika (televizor, radiopriyomnik, xolodilьnik va shu
kabilar)ni oziqlantiruvchi kuchlanishni stabilizatsiyalash uchun qo’llanilgan.
Ferrorezonansli stabilizatorlarning afzalligi shundaki ─ stabilizatsiya aniqligining
yuqori aniqligi 1-3 % va (o’sha davr uchun) rostlashning yuqori tezligi. Kamchiligi ─
shovqin darajasining yuqoriligi va stabilizatsiya sifatining yuklama kattaligiga
bog’liqligi. Zamonaviy qurilmalarda bu kabi kamchiliklar yo’q, biroq ularning narxlari
xuddi shunday quvvatli uzluksiz oziqlantirish manbai narxiga teng yoki undan yuqori.
Oqibatda bunday stabilizatorlar maishiy qurilmalar sifatida keng tarqalmay qoldi.
Qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’am. CHiqish kuchlanishini asta
o’zgartirish uchun avtotransformatorda qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’amdan
foydalanish. SH-shaklidagi magnit o’tkazgichning o’rta sterjenida ikkita ro’para
ulangan bir xil (I va II) chulg’am hamda harakatlanuvchi qisqa tutashtirilgan chulg’am
(bir tekisdagi ramka shaklida tayyorlangan) joylashtiriladi. Qisqa tutashtirilgan
chulg’amning balandligi I va II chulg’amlar bilan bir xil. Qisqa tutashtirilgan chulg’am
qaysi
chulg’am qarshiligini nolgacha kamaytiradi. Qisqa tutashtirilgan chulg’amli
rostlagichning asosiy kamchiligi ─ kirish bo’yicha quvvat koeffitsientining kichikligi
(cos φ = 0,7 ÷ 0,8) va massa-gabarit ko’rsatkichlarining yomonligi.
Invertor tipidagi stabilizatorlar. Bu tipdagi stabilizatorlarning afzalliklari:
─ Kirish kuchlanishi diapazonining kattaligi (115-dan 300 V-gacha).
─ CHiqishda kuchlanishning stabil parametrlari.
─ SHovqinsiz.
─
Tranzistorlar,
kondensatorlar
va
mikrosxemalardan
foydalaniladi,
transformatorning yo’qligi ─ yengil vazn va o’lchamlar.
─ Tarmoqdagi turli shovqinlar va yuqori chastotali xalaqit beruvchilar
filьtratsiyasi.
─ Yuqori darajadagi FIK (90 foizdan ortiq).
─ Tok rostlashning yuqori tezligi.
8-rasm. Qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’amli avtotransformator
chulg’am ustida bo’lsa, u transformatorning ikkilamchi chulg’ami sifatida birlamchi
~ 8 ~
─ Kuchlanishni mo’’tadillashщtirishning yuqori darajasi (bir protsentdan
ortmaydi).
Kamchiligi:
─ Asosiysi qimmat. Har bir invertorli stabilizator har qanday boshqasidan
qimmatroq.
─ Yuklama ortganida, ya’ni ushbu stabilizatsion qurilmaga ulangan quvvat
iste’moli ortsa kirish kuchlanish diapazoni kamayadi.
Uzluksiz oziqlantirish manbalari. Uzluksiz oziqlantirish manbalari invertor
tipidagi stabilizator kabi energiyani to’playdi, biroq energiyani sig’imga emas, balki
akkumulyatorga to’playdi. Yuklamaga ulanganida esa o’zidagi generator yordamida
yuklamaga kerakli xarakteristikalarga ega bo’lgan kuchlanishni beradi. Uzluksiz
oziqlantirish manbalari avariya holatlarida hisoblash mashinalari, aloqa texnikasini
oziqlantirishga qo’llaniladi.
9-rasm. Kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi
Induktsion tipdagi rostlagich. Induktsion rostlagichlar nisbatan sodda va ishonchli
agregat hisoblanadi. Biroq rostlash jarayonining inertsionligi bu rostlagichlarni qo’llash
sohalarini jiddiy cheklaydi.
Elektromagnit stabilizatorlar. Eng ko’p tarqalgan bu stabilizatorlarning asosida
tarkibida nochiziqli volьtamper xarakteristikali kondensatorlar va reaktorlar bo’lgan
zanjirlardagi ferrorezonans hodisasi yotadi. Ular ketma-ket ulanganida kuchlanish
rezonansi, parallel ulanganida esa tok rezonansi yuz beradi.
9-rasmda kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi keltirilgan.
Bunday stabilizatorda yuklama toki kirish tokiga nisbatan kichik bo’ladi. SHuning
uchun kondensator C va reaktor L orqali bir xil I
kir
toki oqadi.
Kondensatorning volьt-amper xarakteristikasi (10-rasm) U
S
= f (I
kir
) chiziqli
, reaktorning volьt-amper xarakteristikasi esa U
L
= f (I
kir
) nochiziqli, chunki u
magnit o’tkazgichlarning to’yinishiga bog’liq holda ishlashga mo’ljallangan. Kirish
kuchlanishi U
kir
kondensator C va reaktor L o’rtasida
10-rasm. Kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizatorning VA tavsifi
~ 9 ~
Energiya to’plovchi kuchlanish stabilizatorlari. «Dvigatelь ─ generator»
sistemasidagi kuchlanish stabilizatori. Bunday sistemalar dastlab katta elektron
hisoblash mashinalarini oziqlantirishga foydalanilgan. Hozirda kam ishlatiladi, asosan
strategik ahamiyatga ega bo’lgan ob’ektlarda qo’llaniladi.
2. O’zgarmas kuchlanish stabilizatorlarining xarakteristikalari.
CHiziqli stabilizator deb aytiladigan o’zgarmas tok stabilizatorlari kuchlanish
taqsimlagich ko’rinishidagi qurilmadir. O’zgarmas tok oziqlantiruvchi kuchlanishining
yuqori bo’lishini talab qilmaydigan elektron sxemalar uchun yoki katta chiqish quvvati
uchun sodda, ishonchli va arzon chiziqli stabilizatorlarni qo’llash maqsadga muvofiqdir.
Har qanday chiziqli kuchlanish manbaining asosini kuchlanishni parametrik
stabilizatorlari tashkil etadi. Bu qurilmalarning asosi nochiziqli volьtamper
xarakteristikaga ega bo’lgan elementlardir, bunday elementlarda elektrodlardagi
kuchlanish tushuvining undan oqayotgan tokka bog’liqligi judayam kam (bunday
element stabilitron).
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Stabilitronli parametrik parallel stabilizator.
Kichik tokli sxemalarda kuchlanishni stabilizatsiyalash uchun qo’llaniladi,
bunday stabilizatorda sxemaning ishlashi me’yorida bo’lishi uchun stabilitron D
1
orqali
taqsimlanadi. Agar kirish kuchlanishi noldan ortsa, unda I
kir
toki orta boshlaydi. Reaktor
to’yinmaguncha uning induktivligi juda katta, tok I
kir
induktiv xarakterga ega bo’ladi,
ya’ni kirish kuchlanishi U
kir
dan faza bo’yicha orqada qoladi. Kondensatordagi
kuchlanish va reaktordagi kuchlanishlar o’zaro qarshi fazalarda bo’ladi, shuning uchun
U
L
= f (I
kir
) va U
S
= f (I
kir
) ga U
kir
= f (I
kir
) egri chizig’i mos keladi.
I
kir
toki ortganida reaktorning to’yinishi oqibatida U
L
kuchlanishi U
S
dan sekinroq
orta boshlaydi va I
kir
tokining I
0
ga teng qiymatida U
L
va U
S
kuchlanishlari bir xil bo’ladi,
ya’ni kuchlanishlar rezonansi ro’y beradi.
10-rasmdan ko’rinadiki, kirish tokining o’zgarishi ΔI
kir
ga mos keluvchi
kirish kuchlanishining o’zgarishi ΔU
kir
reaktordagi kuchlanishning anchagina
sekin o’zgarishiga olib keladi, ya’ni stabilizator chiqishidagi kuchlanish Δ
U
chiq
ning ham sekin o’zgarishiga olib keladi. Bu bog’liqlik ko’rilayotgan stabilizator
tipining ishlashiga asos qilib olingan. Qator hollarda reaktorning o’rniga sxemada to’
yinuvchi transformator foydalaniladi, u esa bir vaqtning o’zida kirish va chiqish
kuchlanishlarining sathlarini moslashtirishga imkon beradi.
11-rasm. Stabilitronli parametrik parallel stabilizator
~ 10 ~
oqayotgan tok stabilizatsiyalanuvchi yuklamada R
yuk
-gi tokdan bir necha (3 ─ 10)
baravar oshiq bo’lishi shart.
Mohiyatan bu sxema stabilitronli parametrik parallel stabilizatorning o’zi, faqat
sxema emitter takrorlagichning kirishiga ulangan. Stabilizatorda chiqish kuchlanishi
o’zgarishlarini kompensatsiyalovchi teskari bog’lanish zanjirlari yo’q.
Stabilizatorning
chiqish
kuchlanishi
stabilitronning
stabilizatsiyalash
kuchlanishidan U
EB
kattaligicha kichik, U
EB
kuchlanishi esa p-n o’tishdan oqayotgan
tokning qiymatiga amalda bog’liq emas va kremniyli priborlar uchun taxminan 0,6 V.
U
EB
kuchlanishining tok qiymati va haroratga bog’liqligi stabilitronli parametrik parallel
stabilizatorga nisbatan solishtirganda chiqish kuchlanishi stabilligini yomonlashtiradi.
Emitter takrorlagichi (tok kuchaytirgichi) stabilitronli parametrik parallel
stabilizatorga nisbatan solishtirganda stabilizatorning maksimal chiqish tokini β marta
orttirishga imkon beradi (bunda β ─ tranzistor mazkur nusxasining tok bo’yicha
kuchaytirish koeffitsienti). Agarda bu kamlik qilib qolsa, unda sostavli tranzistor
qo’llaniladi.
Yuklama qarshiligi bo’lmagan (ulanmagan) vaqtda (yoki mikroamper
diapazonidagi yuklama toklarida) bunday stabilizatorning chiqish kuchlanishi (salt
yurish kuchlanishi) U
EB
mikrotoklar sohasida nulga yaqin bo’lishi hisobiga 0,6 V-ga
ortadi. Bu o’ziga xoslikdan chiqib ketish uchun stabilizator chiqishiga bir necha mA
yuklama tokini ta’minlovchi ballast yuklama rezistorini ulaydilar.
Operatsion kuchaytirgichli ketma-ket kompensatsion stabilizator.
CHiqish kuchlanishining potentsiometrdan olinayotgan qismi stabilitrondagi
tayanch kuchlanish U
ST
bilan solishtiriladi (6-rasm). Kuchlanishlar tafovuti operatsion
kuchaytirgich U1 bilan kuchaytiriladi va emitter takrorlagichi sxemasi bo’yicha ulangan
rostlovchi tranzistor bazasiga uzatiladi.
12rasm. Emitter takrorlagichi bilan ketma-ket ulangan stabilizator.
13-rasm
~ 11 ~
Tayanch kuchlanish U
ST
stabilitron orqali oqayotgan tok kattaligiga amalda
bog’liq emas va stabilitronning stabilizatsiya kuchlanishiga teng. Kirish kuchlanishi U
kir
ning o’zgarishlarida stabilizatorning stabilligini oshirish uchun R
b
rezistori o’rniga tok
manbai qo’llaniladi.
Mazkur stabilizatorda operatsion kuchaytirgich aslida invertorlamaydigan
kuchaytirgich (kirish tokini orttirish uchun emitter takrorlagichi bilan) sxemasi bo’yicha
ulangan. Teskari bog’lanish zanjiridagi rezistorlar nisbati kuchaytirgichning
kuchaytirish koeffitsientini belgilaydi, ya’ni chiqish kuchlanishi kirish kuchlanishi
(operatsion
kuchaytirgichning
invertorlamaydigan
kirishiga
berilgan
tayanch
kuchlanishi)dan necha marta yuqori bo’lishini ko’rsatadi. Invertorlamaydigan
kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsienti har doim birdan katta bo’lgani sababli
tayanch kuchlanishi U
ST
kattaligi (stabilitronning stabilizatsiya kuchlanishi) U
chiq
kuchlanishidan kichik etib tanlanishi shart.
Kirish kuchlanishi nostabilligi operatsion kuchaytirgichning ishlash rejimiga
ta’sirini yo’qotish uchun u stabillashtirilgan kuchlanish bilan oziqlanishi mumkin (ya’ni
stabilitrondan foydalanilgan qo’shimcha parametrik stabilizatordan).
Kompensatsion stabilizatorda cheklovchi rezistor sifatida tranzistorning
CHiqish kuchlanishini rostlash printsipi rostlovchi tranzistor VT1 ning
o’tkazuvchanligini o’zgarishiga asoslangan.
VT2 tranzistorida solishtirish sxemasi va o’zgarmas tok kuchaytirgichi tuzilgan.
Uning baza zanjiriga R3, R4, R5 o’lchov zanjiri ulangan, emitter zanjiriga esa tayanch
kuchlanishi manbai R1-VD ulangan.
o’zgaruvchan qarshiligidan foydalaniladi. Kirish kuchlanishi o’sishi bilan tranzistor
qarshiligi ham orta boradi, tegishlicha kuchlanish pasayishi bilan qarshilik ham
pasayadi. Bunda yuklamadagi kuchlanish kattaligi o’zgarmas bo’lib qolaveradi
(14-rasm).
14-rasm. Kompensatsion stabilizator
~ 12 ~
Masalan, kirish kuchlanishi ortganida chiqish kuchlanishi ham ortadi, bu esa VT2
tranzistori bazasida kuchlanishning ortishiga olib keladi, shu vaqtning o’zida VT2
tranzistori emitterining potentsiali avvalgidek qoladi. Bu baza tokining ortishiga olib
keladi, demakki, VT2 tranzistori kollektori tokining ham ortishiga sabab bo’ladi ─ VT1
tranzistori bazasining potentsiali kamayadi, tranzistor biroz yopiladi (aniqrog’i yarim
yopiladi) va unda katta kuchlanish tushuvi yuzaga keladi, chiqish kuchlanishi esa
miqdori o’zgarmas bo’lib qolaveradi.
Impulьsli stabilizator. Impulьsli stabilizatorda stabillanmagan tashqi manbadagi
tok qisqa impulьslarda to’plagich (jamlagich)ga uzatiladi (to’plagich rolini kondensator
yoki drosselь bajaradi); bunda energiya zahiraga olinadi, keyin elektr energiya
ko’rinishida yuklamaga uzatiladi (energiya ozod bo’ladi), biroq drosseldan
foydalanilgan holda boshqa kuchlanish bilan. Stabilizatsiya impulьslar va ular orasidagi
pauzalarning davomliliklarini boshqarish hisobiga amalga oshiriladi ─ SHIM (shirotno-
impulьsnaya modulyatsiya). Impulьsli stabilizator chiziqli stabilizatorga nisbatan
anchagina yuqoriroq FIK-ga ega. Impulьsli stabilizatorning kamchiligi esa chiqish
kuchlanishida impulьsli shovqinlarning mavjudligi.
CHiziqli stabilizatordan farqli o’laroq impulьsli stabilizator chiqish kuchlanishini
erkin tarzda o’zgartirishi mumkin (bu esa stabilizatorda foydalanilgan sxemaga
bog’liq). CHiziqliga solishtirgandagi afzalliklar:
─ Yuqori FIK.
─ Kichik massa va gabaritlar.
─ Kirish va chiqish zanjirlarining galьvanik iajratilishi.
Kamchiligi:
─ Impulьsli xalaqitlar (shovqinlar).
─ Kirish kuchlanishi yoki yuklama toki o’zgarganida chiqish kuchlanishining
nostabilligi.
─ O’tish jarayonlari davomliligining cho’zilib ketishi (kirish kuchlanishi yoki
yuklama toki sakrab o’zgarganida tiklanish vaqtining kattaligi).
Hozirgi vaqtda stabilizatorlar integral sxemalar tarzida ishlab chiqarilmoqda.
Integral stabilizatorning namunaviy ulanish sxemasi 8-rasmda keltirilgan.
~ 13 ~
Stabilizator mikrosxemasining chiqish simlari:
«IN» ─ kirish, «OUT» ─ chiqish, «GND» ─ umumiy (korpus). Agarda
stabilizator rostlanuvchi bo’lsa, unda «ADJ» ─ rostlovchi chiqishi bo’ladi (ruscha
regulirovka).
15-rasm. Integral stabilizatorning namunaviy ulanish sxemasi
Stabilizatorni tanlash chiqish kuchlanishi qiymati, yuklamaning maksimal toki va
kirish kuchlanishining o’zgarish diapazonidan kelib chiqqan holda amalga oshiriladi.
1. Kuchlanish stabilizatori nima?
Nazorat uchun sr:
| 