Параметрические стабилизаторы напряжения переменного тока

Простейшим из них является ферромагнитный стабилизатор, в котором роль РЭ играет дроссель с насыщающимся сердечником. Схема стабилизатора приведена на рис.4.12а.

Рисунок 4.12 – Ферромагнитный стабилизатор

На этом рисунке: L_Л – линейный дроссель, L_Н – нелинейный дроссель. Связь между током и напряжением для них (ВАХ) приведены на рис.4.12б и повторяет кривую намагничивания соответствующего сердечника . Результирующая ВАХ линейного и нелинейного элементов получается путём их сложения по напряжению. При увеличении входного напряжения происходит его ограничение на нелинейном элементе. Избыток гасится на линейном дросселе. Форма напряжения искажается – появляются нечётные гармоники. КПД стабилизатора находится на уровне 0,4…0,6; коэффициент мощности – 0,3…0,5, то есть довольно низкий, поэтому ферромагнитные стабилизаторы практического применения почти не нашли и применяют феррорезонансные стабилизаторы, использующие резонанс токов. Схема такого стабилизатора приведена на рис. 4.13а.

Рисунок 4.13 – Феррорезонансный стабилизатор (а) и вольтамперная характеристика нелинейного контура (б)

При увеличении входного напряжения от нуля, увеличивается ток через линейный конденсатор (С) и через нелинейный дроссель (Lн). В момент их равенства ток, потребляемый контуром (I) равен нулю – точка (А) это точка резонанса. Выше точки А характер входного сопротивления контура становится индуктивным – это рабочий участок характеристики. Угол наклона её меньше, чем у отдельного дросселя насыщения, следовательно, стабильность выходного напряжения будет выше, чем у ферромагнитного стабилизатора. Поскольку напряжение снимается с контура, то его форма близка к гармонической. Феррорезонансные стабилизаторы чувствительны к изменению частоты, так при , но они имеют простую схему, надёжны, КПД достигает 90%, устойчивы к промышленным помехам и перегрузкам по току, обладают высокой механической прочностью. Коэффициент стабилизации по напряжению 15…30. Эти стабилизаторы были очень популярны во второй половине прошлого века и выпускались на выходные мощности до 10квт. На смену феррорезонансным пришли тиристорные стабилизаторы, которые не были помехоустойчивыми и сами являлись источниками помех. В настоящее время вопросы помехоустойчивости РЭА становятся очень актуальными и разработчики вспомнили про добрые, феррорезонансные стабилизаторы, несмотря на их не очень привлекательные массогабаритные характеристики.