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W I C Z E N I E 3
S T A B I L I Z A T O R Y N A P I C I A S T A AE G O
1 . W i a d o m o [c i w s t p n e
S t a b i l i z a t o r y n a p i c i a s t a Be g o s t o u k Ba d y e l e k t r y c z n e d o s t a r c z a j c e d o o d b i o r n i k a n a p i c i e
o s t a Be j w a r t o [c i n i e z a l e |n i e o d z m i a n w o k r e [l o n y c h g r a n i c a c h : n a p i c i a w e j [c i o w e g o , p r d u
o b c i |e n i a , t e m p e r a t u r y i c z a s u .
S c h e m a t b l o k o w y u k Ba d u z a s i l a n i a o d b i o r n i k a p r d u s t a Be g o z s i e c i e n e r g e t y c z n e j p r d u
p r z e m i e n n e g o z z a s t o s o w a n i e m s t a b i l i z a t o r a n a p i c i a p r z e d s t a w i a r y s . 1 .
I w e I w y
T R P F
U <" S t a b i l i z a t o r O d b i o r n i k
( t r a n s f o r m a t o r ) ( p r o s t o w n i k ) ( f i l t r )
U w e U w y
R y s . 1 . S c h e m a t b l o k o w y u k Ba d u z a s i l a n i a o d b i o r n i k a p r d u s t a Be g o z s i e c i e n e r g e t y c z n e j z
z a s t o s o w a n i e m s t a b i l i z a t o r a n a p i c i a
T r a n s f o r m a t o r T R o b n i |a n a p i c i e s i e c i d o w y m a g a n e j w a r t o [c i , p r o s t o w n i k P z a m i e n i a n a p i c i e
p r z e m i e n n e n a j e d n o k i e r u n k o w e , f i l t r p o j e m n o [c i o w y F w y g Ba d z a n a p i c i e j e d n o k i e r u n k o w e .
1 . 1 . P o d s t a w o w e p a r a m e t r y s t a b i l i z a t o r ó w n a p i c i a
P o d s t a w o w y m i p a r a m e t r a m i s t a b i l i z a t o r ó w n a p i c i a s t a Be g o s :
- z n a m i o n o w e n a p i c i e w y j [c i o w e ,
- z a k r e s z m i a n n a p i c i a w e j [c i o w e g o ,
- w s p ó Bc z y n n i k s t a b i l i z a c j i ,
- r e z y s t a n c j a w y j [c i o w a .
Z n a m i o n o w e n a p i c i e w y j [c i o w e t o n a p i c i e , n a k t ó r e s t a b i l i z a t o r z o s t a B z a p r o j e k t o w a n y i
w y k o n a n y .
Z a k r e s z m i a n n a p i c i a w e j [c i o w e g o o k r e [l a m i n i m a l n U w e m i n i m a k s y m a l n w a r t o [ U w e m a x
n a p i c i a w e j [c i o w e g o , p r z y k t ó r e j s t a b i l i z a t o r p o p r a w n i e p r a c u j e ( r y s . 2 a ) .
W s p ó Bc z y n n i k s t a b i l i z a c j i n a p i c i a K U :
"U
w y
K U = , ( 1 )
"U
w e
g d z i e : "U w y - z m i a n a n a p i c i a w y j [c i o w e g o o d p o w i a d a j c a z m i a n i e n a p i c i a w e j [c i o w e g o "U w e
( r y s . 2 a ) .
W s p ó Bc z y n n i k t e n w s k a z u j e , i l e r a z y w a h a n i a n a p i c i a w y j [c i o w e g o ( n a p i c i a n a u r z d z e n i u
z a s i l a n y m ) s m n i e j s z e o d w a h a D n a p i c i a z a s i l a n i a .
R e z y s t a n c j a w y j [c i o w a s t a b i l i z a t o r a :
"U
w y
R w y = p r z y U w e = c o n s t , ( 2 )
"I w y
g d z i e : "U w y - z m i a n a n a p i c i a w y j [c i o w e g o o d p o w i a d a j c a z m i a n i e p r d u o b c i |e n i a "I w y ( r y s .
2 b ) .
R e z y s t a n c j a t a d e c y d u j e o p r z e b i e g u c h a r a k t e r y s t y k i z e w n t r z n e j U w y = f ( I w y ) s t a b i l i z a t o r a .
2 3
1 . 2 . P o d s t a w o w e c h a r a k t e r y s t y k i s t a b i l i z a t o r ó w n a p i c i a
P o d s t a w o w y m i c h a r a k t e r y s t y k a m i s t a b i l i z a t o r ó w n a p i c i a s t a Be g o s :
- c h a r a k t e r y s t y k a n a p i c i o w a U w y = f ( U w e ) p r z y I w y = c o n s t . ,
- c h a r a k t e r y s t y k a z e w n t r z n a U w y = f ( I w y ) p r z y U w e = c o n s t .
a ) b )
U w y U w y
"U w y
"U w y
"U w e "I w y
U w e m i n U w e m a x U w e
I w y m a x
I w y
R y s . 2 . P o d s t a w o w e c h a r a k t e r y s t y k i s t a b i l i z a t o r ó w n a p i c i a s t a Be g o :
a ) c h a r a k t e r y s t y k a n a p i c i o w a U w y = f ( U w e ) p r z y I w y = c o n s t . ,
b ) c h a r a k t e r y s t y k a z e w n t r z n a U w y = f ( I w y ) p r z y U w e = c o n s t .
1 . 3 . K l a s y f i k a c j a s t a b i l i z a t o r ó w
P o d w z g l d e m z a s a d y d z i a Ba n i a s t a b i l i z a t o r y m o |n a p o d z i e l i n a d w a p o d s t a w o w e r o d z a j e :
- s t a b i l i z a t o r y p a r a m e t r y c z n e ,
- s t a b i l i z a t o r y k o m p e n s a c y j n e .
S t a b i l i z a t o r y p a r a m e t r y c z n e
S t a b i l i z a t o r y p a r a m e t r y c z n e w y k o r z y s t u j n i e l i n i o w e c h a r a k t e r y s t y k i n a p i c i o w o - p r d o w e
e l e m e n t ó w u |y t y c h d o b u d o w y s t a b i l i z a t o r a .
N a j c z [c i e j w y k o r z y s t y w a n y m e l e m e n t e m s t a b i l i z u j c y m w s t a b i l i z a t o r z e p a r a m e t r y c z n y m j e s t
d i o d a Z e n e r a .
U
p o l a r y z a c j a p o l a r y z a c j a
a ) b ) w k i e r u n k u w k i e r u n k u
z a p o r o w y m p r z e w o d z e n i a
R 1 I 1 I 2
U z
I
+
I z
I z m i n
U 1 U 2 R o
D Z
-
O b s z a r
p r a c y
I z m a x
R y s . 3 . S t a b i l i z a t o r n a p i c i a s t a Be g o z d i o d Z e n e r a : a ) s c h e m a t e l e k t r y c z n y ,
b ) c h a r a k t e r y s t y k a n a p i c i o w o - p r d o w a d i o d y
2 4
D i o d a Z e n e r a j e s t t o s p e c j a l n a d i o d a k r z e m o w a p r a c u j c a p r z y p o l a r y z a c j i z a p o r o w e j p r z y n a p i c i u
n i e z n a c z n i e w y |s z y m o d n a p i c i a p r z e b i c i a U z ( r y s . 3 b ) n a z y w a n e g o n a p i c i e m Z e n e r a .
N a p i c i e n a p r a c u j c e j d i o d z i e , a t y m s a m y m n a o d b i o r n i k u R o , j e s t p r a k t y c z n i e s t a Be w s z e r o k i m
p r z e d z i a l e z m i a n p r d u I z p r z e p By w a j c e g o p r z e z d i o d ( r y s . 3 b - o b s z a r p r a c y d i o d y ) . P r z y
z m i a n a c h n a p i c i a w e j [c i o w e g o U 1 , p r z y R o = c o n s t . , u l e g a z m i a n i e n a t |e n i e p r d u I 1 , a l e w
z a s a d z i e t y l k o k o s z t e m z m i a n y n a t |e n i a p r d u I z . W e f e k c i e n a r e z y s t o r z e s z e r e g o w y m R 1 o d k Ba d a
s i p r a k t y c z n i e c a Bk o w i t y p r z y r o s t n a p i c i a w e j [c i o w e g o , a n a p i c i e w y j [c i o w e p o z o s t a j e n a t y m
s a m y m p o z i o m i e . J e |e l i n a t o m i a s t w z r o [n i e R o p r z y U 1 = c o n s t . , t o z m i e n i a s i r o z d z i a B p r d u I 1
p o m i d z y d i o d a o d b i o r n i k w t e n s p o s ó b , |e p r d d i o d y I z w z r o [n i e t a k , i |:
I 1 = I + I 2 = c o n s t . ( 3 )
z
W t y m p r z y p a d k u n a p i c i e U 2 n a o d b i o r n i k u R o r ó w n i e | z o s t a n i e p r a k t y c z n i e n a p o p r z e d n i m
p o z i o m i e .
J a k w y n i k a z c h a r a k t e r y s t y k i n a p i c i o w o - p r d o w e j d i o d y ( r y s . 3 b ) , s t a b i l i z a t o r b d z i e p o p r a w n i e
p r a c o w a , j e |e l i b d s p e Bn i o n e n a s t p u j c e k r y t e r i a :
- w y n i k a j c e z z a s i l a n i a :
U z > U o , ( 4 )
- w y n i k a j c e z o b c i |e n i a :
U
z
R o e" R o m i n = , ( 5 )
I - I
z z m i n
g d z i e : U x - n a p i c i e z n a m i o n o w e d i o d y ,
I z - p r d z n a m i o n o w y d i o d y ,
I z m i n - m i n i m a l n a w a r t o [ p r d u d i o d y w c z a s i e p r a c y s t a b i l i z a t o r a ( I z m i n = 0 , 1 I z ) .
N a l e |y z a u w a |y , |e w u k Ba d z i e j a k n a r y s . 3 a , d i o d a j e s t n a j b a r d z i e j o b c i |o n a w s t a n i e j a Bo w y m
s t a b i l i z a t o r a t j . k i e d y o d b i o r n i k R o j e s t o d Bc z o n y .
Z p o w y |s z e g o u w a r u n k o w a n i a w y n i k a d o b ó r o d b i o r n i k a R 1 :
- w a r t o [ r e z y s t a n c j i R 1 :
U 1 m a x - U
z
R 1 = , ( 6 )
I
z
- m o c r e z y s t o r a R 1 :
2
P R = I z Å" R , ( 7 )
g d z i e : U 1 m a x - n a j w i k s z a w a r t o [ n a p i c i a w e j [c i o w e g o , j a k i e m o |e w y s t p i w c z a s i e p r a c y
s t a b i l i z a t o r a .
P r z e b i e g c h a r a k t e r y s t y k z e w n t r z n y c h t a k i e g o s t a b i l i z a t o r a j e s t z a l e |n y o d p o Bo |e n i a p u n k t u p r a c y
n a c h a r a k t e r y s t y c e n a p i c i o w o - p r d o w e j w s t a n i e j a Bo w y m , u z a l e |n i o n y m o d w a r t o [c i n a p i c i a
w e j [c i o w e g o U 1 :
U z <