Физические основы ферромагнитных стабилизаторов

Магнитные свойства ферромагнитных материалов как правило оценивают зависимостью

,

получая гистерезисные характеристики. Но нам уже известно, что

,

а

.

Приведенные выражения наглядно показывают прямую пропорциональную зависимость Н от I, а В от U. Это позволяет применять к исследованию магнитопроводов вольт-амперные характеристики.

.

Такие характеристики полезны при расчете цепей из нескольких элементов. Общий вид зависимости для магнитопровода приведен на рис. 9.1. Как и кривая начальной намагниченности, вольт-амперная характеристика имеет начальный участок (оа), линейный (аб), колено (бв) и насыщенная (в,г).

Вольт-амперные характеристики применяются для определения физики работы ферромагнитных стабилизаторов.

Упрощенная схема ферромагнитного стабилизатора включает в свой состав два разомкнутых магнитопровода (дросселя) Др₁ и Др₂ . Дроссель Др₁ работает в линейном режиме. Он выполняет роль ограничителя максимального тока. Дроссель Др₂ работатет в режиме насыщения. Их вольт-амперные характеристики приведены на рис. 9.3. Здесь же приведена результирующая характеристика .

Напряжение на нагрузке определяется падением напряжения на дросселе Др₂ . Графики рис. 9,3. показывают, что если на входе цепи, действует напряжение U_оа , то нагрузка находится под напряжением . Часть входного напряжения падает на сопротивлениии дросселя Др₁ - U_оа". Пусть входное напряжение дросселя Др₁ - U_оа". Пусть входное напряжение увеличилось на величину аб. Это вызывает увеличение напряжения на нагрузке на величину а'б'. Наглядно видно, что а'б' в несколько раз меньше участка аб. Реально стабилизаторы ослабляют колебания входного напряжения в 5¸10 раз.

Таким образом дроссель, включенный параллельно нагрузке и работающий в режиме насыщения способен сглаживать броски напряжения на входе цепи.