Ўзбекистон алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги тошкент ахборот технологиялари университети алоқа қурилмаларининг электр таъминоти кафедраси

Компенсацион тиристорли кучланиш стабилизаторлари

Бу стабилизаторларда тўғрилаш ва стабилизацияни ростлаш вазифаси умумлаштирилган [5,12].

Тиристорли стабилизаторлар ўзгармас ва ўзгарувчан токларда ишлашлари мумкин.
Компенсацион тиристорли стабилизаторнинг принципиал схемаси 9.12-расмда келтирилган.
Ростловчи элемент трансформаторнинг бирламчи чўлғами занжирига, яъни ўзгарувчан ток томонига уланади. Ростловчи элемент иккита қарама-қарши ва кетма-кет уланган VS1 ва VS2 тиристорлардан, VD1 ва VD2 диодлардан ташкил топган. VD1 ва VD2 диодлар тиристорларни шунтлайди ва тиристор ёпиқ бўлганида ўзгарувчан токни ўтиши учун киритилади. Трансформаторнинг иккиламчи чўлғамига Г-симон LC фильтрли кўприксимон тўғрилаш схемаси қўйилади. Тескари алоқани ўлчовчи кучайтирувчи (ЎК) ва тиристорни бошқариш схемаси (БС) ташкил қилади.
Чиқиш кучланиши ўзгарганида ЎК қисм фарқ сигнали ишлаб чиқаради. Бу сигнал тиристорларни бошқариш схемасига берилади. Бу ерда БС ростлаш бурчагини бошқаради. Тескари алоқанинг таъсири натижасида чиқиш кучланиши ортганида ростлаш бурчаги ортади, бу трансформатор бирламчи ва иккиламчи чўлғамларидаги кучланишнинг камайишига олиб келади. Ўлчовчи кучайтирувчи қисм (ЎК) сифатида транзисторлардан ёки операцион кучайтиргичлардан фойдаланиш мумкин.

9.12-расм. Компенсацион тиристорли стабилизаторнинг схемаси

Амалий машқ


1-мисол. Қуйидаги берилганлар бўйича транзисторли компенсацион стабилизаторни ҳимоялаш қурилмасини ҳисоблаш: U_ЧИҚ=10 В чиқиш кучланиши, U_КИР=15±1,5 В кириш кучланиши, DU_Ю=0,5 В ўрнатиш аниқлиги, DТ_С=30⁰ С атроф-муҳит ҳароратининг ўзгариши ва U_Ю.МАХ=11 В ҳимоянинг ишлаб кетиш кучланиши.
Реле, стабилитрон ва диод тури, транзистор тури ва унинг иш режими, R1, R2, R3, RP резисторлар турлари ва ҳимояни ишлаб кетишинининг ҳарорат бўйича хатолигини аниқлаш талаб қилинади.

1. 
   Реле тури қуйидаги шартдан келиб чиқиб танланади:
   

U_Р.макс =13 В< U_КИР – DU_Ю=15-1,5=13,5 В.

Ва танланган реленинг қуйидаги параметрлари ёзиб олинади: чўлғамнинг U_Р.макс ишчи кучланиши, чўлғамнинг r_ЧИҚ қаршилиги, контактлардаги U_Ю кучланиш ва I_КИР ток, чўлғамдан оқиб ўтиши мумкин бўлган I_{ЧЎЛмакс}= U_Р.макс / r_ЧИҚ ток.

2. 
   Қуйидаги параметрларга эга бўлган стабилитрон танланади:
   

U_СТ.мин =4,2 В> (U_КИР + DU_Ю – U_Р.макс) =15+1,5-13=3,5 В.

U_{СТ.макс}=5,2 В > (U_КИР – DU_Ю – U_Р.мин)=15-1,5-8,3=5,2 В.
R_диф=56 Ом, a_н=4,2 мВ/⁰С, I_СТ.мин=3 мА.
I_{СТ.макс} =58 мА> (I_СТ.мин + I_Ч.макс)=3+1,36=4,36 мА.
Бу ерда a_н – ҳарорат бўйича коэффициент.
Қуйидаги параметрларга эга бўлган транзистор танланади:

U_{КЭ.макс}=60 В > (U_КИР + DU_Ю – U_СТ.мин)=15+1,5-4,2=12,3 В.

I_К.макс =400 мА> I_Ч.макс =1,36 мА.
H_21Э.мин=40, U_БЭ=0,88, a_Т=2 мВ/⁰С.
U_{БЭ.макс} =4 В > (U_Ю.макс –U_Ю – DU_Ю)=11-10-0,5=1,5 В.

Бу ерда a_н - ҳарорат бўйича коэффициент;

h_21Э.мин - ток бўйича узатиш коэффициенти; U_БЭ = 0,88 В.

3. 
   Транзисторнинг база токи қуйидагича ҳисобланади:
   

I_Б = I_{об.макс} / h_21Э.мин =1,36/40=34 мкА.

4. 
   Резисторларнинг қаршиликлари қуйидагича аниқланади:
   

R1 < (U_Ю – DU_Ю – U_{СТ.макс}) / I_СТ.мин=1,4 кОм.

R3 < (U_СТ.мин + U_БЭ) / 20 I_Б=7,2 кОм.
R2 < [(U_Ю.макс (U_{СТ.макс} + U_БЭ))-1] R3=5,6 кОм.
R_Р < [(U_Ю.макс U_СТ.мин) R3] - R2 – R3=5,3 кОм.

R1, R2, R3 ва R_Р резисторлар стандартга мувофиқ танланади.

5. 
   Ҳимояни ишлаб кетишини ҳарорат бўйича хатолиги кучланиши қуйидагича ҳисобланади:
   

DU_Н.макс = (a_н + a_Т ) DТ_С / (U_СТ.мин + U_БЭ)100%= 3,72%.

6. 
   Қуйидаги параметрларга эга бўлган стабилитрон танланади:
   

I_ТЎҒ =200 мА > I_ТЕС=1,36 мА.

U_ТЕС=50 В > (U_КИР + DU_КИР)=16,5 В.

Ҳисоблаш компьютерда дастурий таъминот ёрдамида ҳам амалга оширилади (9.13-расм).

9.13-расм. Транзисторли стабилизаторни ҳимоялаш қурилмасини ҳисоблаш

Транзисторли стабилизаторни ҳимоялаш қурилмасини компьютер дастурий таъминоти ёрдамида амалга оширишда дастлабки маълумотларни, яъни кириш кучланиши, стабилизатор номинал чиқиш кучланиши, ўрнатиш аниқлилиги, ҳимоянинг ишлаб кетиш кучланиши ва атроф-муҳит температурасининг ўзгариши параметрларини киритиш орқали реле, стабилитрон ва диод тури, транзистор тури ва унинг иш режими, R1, R2, R3, RP резисторлар турлари ва ҳимояни ишлаб кетишинининг ҳарорат бўйича хатолигини аниқлашимиз мумкин.