Variant 8 Mavzu: Impulsli stabilizatorlar Reja

Variant 8
Mavzu: Impulsli stabilizatorlar
Reja:

1. 
   Impulsli stabilizatorlar
   
2. 
   Impulsli stabilizatorlarning kenglik-impuls modulyatsiyali boshqarish zanjirlari
   
3. 
   Integra mikrosxemalardagi uzluksiz rostlovchi kompensatsion stabilizator
   

Radio qurilmalar normal holatda ishlashi uchun manba talab qilingan aniqlikda yuklamani kuchlanish bilan ta’minlashi kerak. Manbalarning bu aniqlikdan chetga chiqishlari nostabillik holati deyiladi. Har bir radioqurilmalar uchun foiz hisobda manbalarga ruxsat berilgan nostabillik kattaligi belgilangan.
Masalan, radio uzatuvchi qurilmalarda va radiostansiya-larda manbalar uchun nostabillik 2 – 3 % gacha ruxsat etilgan.
Elektron mikroskoplarda nostabillik 0,005% gacha, o‘zgarmas tok kuchaytirgichlarida va juda aniqlik bilan ishlaydigan elektron o‘lchov asboblarida 0,0001% gacha.
Asbob qancha sezgir bo‘lsa, u shuncha aniq o‘lchaydi va uning manbayi shuncha stabil bo‘lishi lozim.
Manbalarning nostabillik holatda ishlashlari quyidagi chegaralarga bo‘linadi:
– past stabillik holatida ishlovchi manbalarda kuchlanishning o‘zgarishiga 5% gacha ruxsat beriladi;
– o‘rta stabil holatda ishlovchi manbalarda kuchlanishning o‘zgarishiga 1 – 5% gacha ruxsat beriladi;
– yuqori stabil holatda ishlovchi manbalarga 0,1 – 1% gacha ruxsat beriladi.
Manbaning stabil ishlashini buzuvchi omillar: muhit harorati, namlik, tarmoq chastotasi va boshqalar kiradi.
Ammo nostabillikni keltirib chiqaruvchi asosiy sabab – kirish kuchlanishining tebranishi va yuklamadagi tokning o‘zgarishidir.
Tarmoqdagi kuchlanish yoki yuklamadan oqadigan tok ish jarayonida sekin-asta o‘zgarmasdan birdaniga o‘zgarishi mumkin. Bu o‘zgarishni avtomatik ravishda talab qilingan kattalikda ushlab turishga yordam qiluvchi qurilma «stabilizator» deyiladi.
Oʻzgarmas kuchlanishli impuls stablizatorlari rostlovchi elementning kalit rejimida ishlashi bilan chiziqli stablizatorlardan farqlanadi
Tranzistorning kalit rejimida ishlashi ishchi nuqtaning kesish sohasidan toʻyinish sohasiga tez oʻtishi orqali xarakterlanadi. Bunda rostlovchi tranzistordagi quvvat ajralishi chiziqli stabilizatorlarga qaraganda ancha kichik. Shuning uchun tranzistorning kalit rejimida ishlatilishi stabilizatorning FIKini oshirishga va hajmini kamaytirishga imkon beradi.
Impulsli stabilizatorlar kenglik-impuls modulyatsiyali (KIM) va releli (ikki pozitsiyali rostlashli) stabilizatorlarga boʻlinadi.
KIMli stabilizatorlarda impuls element sifatida generator ishlatiladi. Bu generator impulsining kengligi va pauzasi impuls elementning kirishiga, taqqoslash sxemasining chiqishidan beriladigan doimiy signalga bogʻliq ravishda oʻzgaradi.
Oʻzgarmas kuchlanish toʻgʻrilagichdan yoki akkumulyatordan rostlovchi elementga beriladi, keyin esa silliqlovchi filtr orqali stabilizatorning chiqishiga beriladi.



Impulsli stabilizatorning tuzilish sxemasi.
Stabilizatorning chiqish kuchlanishi taqqoslash sxemasida tayanch kuchlanishi bilan taqqoslanadi va farq signali oʻzgarmas tok signalini maʼlum kenglikdagi impulslarga aylantiradigan qurilma kirishiga beriladi. Impulslar kengligi tayanch va oʻlchangan kuchlanishlar farqiga proporsional ravishda oʻzgaradi.
Oʻzgarmas tokni impulslarga oʻzgartiruvchi qurilma chiqishidagi signal rostlovchi tranzistorga beriladi.
Rostlovchi tranzistor davriy ravishda qayta ulanadi va filtr chiqishidagi kuchlanishning oʻrtacha qiymati tranzistorning ochiqligi va yopiqligi orasidagi intervallarga bogʻliq boʻladi. Stabilizator chiqishidagi kuchlanish oʻzgarsa, oʻzgarmas tok signali oʻzgaradi, demak pauza va impuls orasidagi munosabat oʻzgaradi va chiqish kuchlanishining oʻrtacha qiymati dastlabki qiymatga qaytadi.
Kenglik-impulsli modulyatsiyali impuls stabilizatorining prinsipial sxemasi 10.2-rasmda keltirilgan. Stabilizatorning kuch zanjiri kuch kaliti VT1 tranzistor va LCD filtrdan tashkil topgan. Boshqarish sxemasi kuch kalitini boshqarish impulslarini shakllantiradi va ularning kengligini boshqaradi. Yordamchi tranzistorlar VT2 va VT3, VT1 tranzistorning baza-emitter oʻtishiga boshqarish sxemasidan keladigan boshqarish signalini oʻtkazishni taʼminlaydi (VT1 tranzistorning baza-emitter oʻtishi boshqarish sxemasi bilan umumiy nuqtaga ega emas).
VT3 tranzistorni UT signal orqali ochilishi VT2 tranzistor kollektor zanjirida tokni vujudga keltiradi va VT2 tranzistor ochiladi. Oʻz navbatida VT2 tranzistor ochilishi rostlovchi tranzistor bazasini Ukir manbaning musbat qutbi bilan tutashtiradi va baza tokining ortishi bilan VT1 tranzitor ochiladi UT signalning 0 sathida VT3, VT2 tranzistor yopiladi, keyin esa VT1 tranzistor ham yopiladi.
Stabilizatorning boshqarish sxemasi R1, R2 kuchlanish boʻlgichi, tayanch kuchlanish manbai, farq signalini kuchaytirgichi va kenglik-impuls modulyatoridan iborat. Farq signalini kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsiyenti Ku=RTARKIR ga teng. KIM kuchaytirgich chiqishidagi analog UU signalni kuch kalitini boshqaruvchi diskret signalga aylantiradi.
Kenglik-impulsli modulyatsiya DA2 kuchlanish komparatori va G arrasimon kuchlanish generatori dan iborat. DA2 komparatorning invers kirishiga UU boshqaruvchi signal, toʻgʻri kirishiga esa arrasimon signal beriladi. Komparatorning chiqishida birlik sathli UT signal, arrasimon UG signalning sathi boshqaruvchi UU signalning sathidan katta boʻlgan vaqt intervallarida (t1-t2, t3-t4) shakllanadi. Diagrammalardan koʻrinib turibdiki UU signal sathining kamayishi KIM signalining TI kengligini oshirishni keltirib chiqaradi.
KIMning uzatish koeffitsenti quyidagiga teng:

KKIM =TI / UU = -T / UPM (10.1)

bu yerda T-oʻzgartirish chastotasining davri (arrasimon signal chastotasining davri); UPM – arrasimon signalning qadami.
VT1 rostlovchi tranzistorning davriy ravishda qayta ulanishi filtr kirishida kengligi TI va balandligi A=Ukir-UKEVT1»Ukir boʻlgan kuchlanish impulslarini vujudga keltiradi. Bu kuchlanishning oʻzgarmas tashkil etuvchisi quydagiga teng boʻladi:

U01= (Ukir –UKEVT1) TI / T »UkirK3 , (10.2)

bu yerda K3=TI /T – boshqarish impulslarining toʻldirish koeffitsiyentidir.

10.4-rasm. Rele element sifatida stabilitron qoʻllanilgan impulsli stabilizatorning prinsipial sxemasi

Stabilizatorning ishlash prinsipi quyidagicha: stabilizator kirishiga Ukir kirish kuchlanishi berilganda VT2 tranzistor bazasi va R1 R2 kuchlanish boʻlgichlari orqali tok oqib oʻta boshlaydi. VT2 tranzistor ochilib VT2 rostlovchi tranzistor baza toki uchun elektr zanjirini taʼminlaydi. Natijada VT1 tranzistor ochiladi va kuchlanish silliqlovchi filtr kirishiga beriladi. Rostlovchi tranzistor ochiq holatda VD2 stabilitron ochilguncha boʻladi. VD2 stabilitron ochilgandan keyin VT3 tranzistor bazasidan tok oqib oʻtishi bilan u ochiladi va VT2 tranzistor kirishini qisqa tutashtiradi. Bu VT2 tranzistorning yopilishiga olib keladi va demak rostlovchi tranzistor ham yopiladi. Stabilizator chiqishidagi kuchlanish avvaliga ortishini davom ettiradi, maksimal qiymatga yetgach, kamayadi.
Chiqish kuchlanishining qandaydir bir qiymatida VD2 stabilitron yopiladi va bu VT3 tranzistorning yopilishiga, VT1, VT2 tranzistorlarning ochilishiga olib keladi. Stabilizator chiqishidagi kuchlanish avvaliga kamayishni davom ettiradi, minimal qiymatga yetgach ortadi. VD2 stabilitronning keyingi ochilishida rostlovchi tranzistor ochiladi va va yuqoridagi jarayon takrorlanadi. Stabilizator chiqishidagi kuchlanishning ortishi (kamayishi) mos ravishda rostlovchi tranzistor yopiq holati uzunligining kamayishi (ortishiga) olib keladi, buning natijasida chiqish kuchlanish deyarli oʻzgarmas darajada ushlab turiladi.
10.5-rasmda keltirilgan rele tipidagi impuls stabilizator sxemasida rele element sifatida Shmitt triggeri qoʻllanilgan.
Shmitt triggeri VT3 va VT4 tranzistorlarida yigʻilgan boʻlib tarkibiy rostlovchi tranzistorlarni boshqaradi.
UKIR kirish kuchlanishi berilganda triggerning VT4 tranzistori ochiladi. Uning baza toki R10 rezistor, UQOʻSh qoʻshimcha taʼminot manbai va ochilgan VT1 va VT2 tranzistorlar orqali oqib oʻtadi. VT2 tranzistorning baza toki qoʻshimcha taʼminot manbaidan beriladi va R2, R6 rezistorlar qarshiliklari orqali cheklanadi. Bunda oʻzgarmas tok kuchaytirgichning VT5 tranzistori yopiq boʻladi.

10.5-rasm. Shmitt triggerli rele tipidagi impulsli stabilizatorning prinsipial sxemasi

Stabilizator chiqish kuchlanishi ortganda VT5 tranzistorning kollektor toki ortadi. VT5 tranzistorning kollektor tokining ortishi VT4 tranzistor baza tokining kamayishiga olib keladi. VT4 tranzistor baza tokining qandaydir boʻsagʻaviy qiymatida Shmitt triggeri ishlab ketadi va dastlabki holatiga qarama-qarshi boʻlgan holatga oʻtadi. VT4 tranzistor ichki musbat aloqa orqali yopiladi va avval yopiq boʻlgan VT3 tranzistor ochiladi.

VT3 tranzistorning ochilishi R6 rezistor orqali oqib oʻtadi tokni ortishiga olib keladi va undagi kuchlanishning kamayishi Uqoʻsh qiymatdan ortiq boʻladi. Bu rostlovchi tranzistorning yopilishiga olib keladi va chiqishidagi kuchlanish kamayadi.
Chiqish kuchlanishning kamayishi VT5 tranzistori kollektor tokining kamayishiga VT4 tranzistori baza tokining ortishiga olib keladi. Shmitt triggeri dastlabki holatiga qaytadi va rostlovsi tranzistor yana ochiladi. Bu chiqish kuchlanishning ortishiga olib keladi.

PWM nima ekanligini va u qayerda qo'llanilishini bilasizmi? Impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) - bu mikroprotsessorning raqamli chiqishi yordamida analog zanjirlarni boshqarishning juda samarali usuli. U o'lchov, aloqadan quvvatni boshqarish va konvertatsiya qilishgacha bo'lgan ko'plab sohalarda keng qo'llaniladi. Oddiy boshqaruv, moslashuvchanlik va dinamik javobning afzalliklari bilan PWM boshqaruv texnologiyasi quvvat elektroniği texnologiyasining eng ko'p qo'llaniladigan boshqaruv rejimiga aylandi va bu odamlar tadqiqotida issiq nuqtadir. Fan va texnologiyaning rivojlanishi fanlar o'rtasida chegaralanmaganligi sababli, u zamonaviy boshqaruv nazariyasini birlashtirish yoki rezonansli bo'lmagan to'lqinlarni almashtirish texnologiyasini amalga oshirish orqali PWM boshqaruv texnologiyasini rivojlantirishning asosiy yo'nalishlaridan biriga aylanadi.