Напряжением стабилизации

может оказаться, что области токов Ло и П частично перекрываются ( 2.2, а). Тогда для различения их при срабатывании УРЗ вводится дополнительный контролируемый параметр — линейные напряжения ил и соответствующие измерительные органы минимального напряжения НАВ, НАС и Нвс с напряжением срабатывания ис.3. При к. з. хотя бы одно из линейных напряжений UK.3 становится меньше Uc.a, а при самозапуске электродвигателей, питаемых от защищаемой линии, эти напряжения U3 остаются большими LJC.3-

Схема построена так, чтобы при отсутствии входных величин напряжение на выходе нуль-индикатора было близко к +0,5 В, а в случае срабатывания реле изменилось до +(12—13) В (диод V9 при этом закрывается). Для этого состояние нуль-индикатора в условиях несрабатывания задается вполне определенным за счет подачи на инвертирующий вход А положительного напряжения смещения, снимаемого с делителя напряжения RIO— R11. Срабатывание нуль-индикатора (НИ) происходит при превышении напряжением на неинвертирующем входе А напряжения смещения, являющегося фактически напряжением срабатывания НИ f/срни- Четкий переход нуль-индикатора из одного состояния другое обеспечивается за счет положительной обратной связи (резистор R9).

Режим несрабатывания реле при отсутствии входных сигналов обеспечивается за счет подачи на неинвертирующий вход А положительного напряжения смещения, являющегося напряжением срабатывания нуль-индикатора ?/Срни, от делителя напряжения jR9—RIO. Значение ?/срНи выбирается так же, как для нуль-индикаторов, примененных для реле сопротивления (см. § 7.4). Двух-звенный сглаживающий контур R7—С2—
ные элементы остальных ступеней для упрощения схемы не показаны). В качестве реле $1 применяется реле типа РС4.521.753Д с напряжением срабатывания 10 В (?к=12 В). Для ограничения тока, потребляемого от источника питания при срабатывании сигнализации, в схеме применен развязывающий контур R3—С.

Напряжением срабатывания называют минимальное напряжение, которое нужно подвести к обмотке реле, чтобы реле сработало: [7ср =

Пример 3.10. Рассчитать элементы устройства для получения напряжения обратной последовательности с применением решающего усилителя и определить требуемый коэффициент усиления по напряжению. Устройство питается от измерительного трансформатора напряжения с номинальным вторичным напряжением 100 в. Максимальное допустимое напряжение на выходе 7,5 в. Входное сопротивление усилителя не меньше 300 ом. На выходе устанавливается реле с нерегулируемым напряжением срабатывания, которое также должно быть определено. Напряжение обратной последовательности, при котором должно срабатывать реле, необходимо регулировать элементами устройства в пределах от 10 до 20 в. Колебание установленной величины срабатывания в процессе эксплуатации не должно превышать 3%.

Экспоненциальная характеристика (8.26) показана на 8.13. Точка ty, Ucp, соответствующая равенству (8.27), находится на этой характеристике. Если напряжение срабатывания С/ср близко к С/х.х, то незначительное отклонение АС/ напряжения ?/ср может вызвать значительную погрешность Д? во времени t'y(CM. Ucp на 8.13). Отклонение АС/ может быть вызвано наличием остаточного напряжения Ua.K о триода в режиме его насыщения и напряжением срабатывания нуль-индикатора. Оба эти напряжения зависят также от температуры. Поэтому не следует выбирать отношение ?/Ср/С/х.х слишком близким к единице. С другой стороны, не следует выбирать С/ср слишком малым, так как при этом возрастает относительное значение АС//С/ср, а следовательно, и погрешность.

Правая часть (8.96) является граничным значением U, при котором схема срабатывает (напряжением срабатывания нуль-индикатора пренебрегаем):

6. Для срабатывания реального НИ напряжение ивх.сг,.с должно быть больше Ua на некоторую величину, называемую напряжением срабатывания (Уни. с. Это напряжение за счет изменений параметров используемых в НИ триодов может существенно колебаться. Для того чтобы практически исключить влияние этих колебаний на работу устройства в целом, минимальный уровень сравниваемых величин выбирается на порядок выше UHH c (например, при Um c я^ яг 0,05 н- 0,1 В выбирается ?/„.мин > 1 В).

Пренебрегая его напряжением срабатывания и падением напряжения на открытом диоде для условий срабатывания, имеем:

Такая система токовой отсечки комплектуется с пусковым органом минимального напряжения (блокировкой минимального напряжения) с напряжением срабатывания

Схема такого синхронизатора показана на 12.19, а. Она содержит два минимальных реле напряжения KSV1 (с размыкающим контактом) и KSV2 (с замыкающим контактом). Угол опережения боп определяется напряжением срабатывания реле KSV2. Реле KSV1 осуществляет пуск реле времени КТ. К реле напряжения подводится напряжение биения. Схема сравнивает время t\,2, которое проходит от момента срабатывания реле KSV1 до срабатывания KSV2, с уставкой реле времени — временем контроля tK= 1,0-е-1,5 с. По условию синхронизации устройство должно срабатывать при tt,i ^ tu и только в конце периода биения — при снижении Us. Поэтому за исходное состояние принимается состояние схемы при СЛтах ( 12.19,6). Оба минимальных реле напряжения возбуждены — находятся в состоянии, при котором якорь реле подтянут. При этом контакт реле KSV1 разомкнут, а контакт реле KSV2 замкнут. Реле KL1 возбуждено: контакт KL1.1 замкнут, KL1.2 разомкнут.

На участке стабилизации ??д«const, для большинства стабилитронов #д=0,5-н200 Ом. Важным параметром стабилитрона является температурный коэффициент напряжения TK.U, который Показывает, на сколько процентов изменится напряжение стабилизации при изменении температуры полупроводника на ГС. Для большинства стабилитронов TK.t/=(—0,05-=- +0,2)%/°С. При этом отрицательным ТК?/ обладают стабилитроны с низким напряжением стабилизации ((/ст^6,0 В).

Решение. Для стабилитронов типа Д814А при температуре окружающей среды +25°С и токе стабилизации /от, равном 5 мА, разброс напряжения стабилизации UCT составляет от 7,0 до 8,5 В. Для заданной схемы стабилизатора его выходное напряжение совпадает с напряжением стабилизации:

Обеспечить эти параметры можно с помощью двух последовательно включенных стабилитронов К.С510А и К.С512А с номинальным напряжением стабилизации 10 и 12 В соответственно, основные параметры этих стабилитронов согласно [7] приведены ниже.

Рассмотрим теперь особенности полупроводниковых стабилитронов (опорных диодов). Стабилитронами называются р-и-переходы, на ВАХ которых имеется участок со слабой зависимостью напряжения от протекающего тока ( 2.9). Рабочий участок ВАХ стабилитрона находится в области электрического (полевого или лавинного) пробоя. В настоящее время промышленностью выпускаются в основном кремниевые стабилитроны с напряжением стабилизации Ucr > 3 В. Напряжение {7СТ имеет место при среднем рабочем токе, который принято называть током стабилизации /ст.

Простейшая схема ОУ приведена на 2.12. С целью уменьшения дрейфа напряжения смещения нуля в первом каскаде применяют ДУ на транзисторах Т1 и Т2. На выходе схемы в соответствии с требованием низкого выходного сопротивления используют эмиттерный повторитель на транзисторе Т3. Для сдвига уровней напряжений, обеспечивающего гальваническую связь между каскадами, используют стабилитрон с напряжением стабилизации 0,5Еа. Диапазон изменения выходного напряжения ОУ составляет ±0,5 Еп. Данный ОУ имеет всего лишь один каскад усиления по напряжению, поэтому значение /Сс/ не достаточно высоко.

напряжением стабилизации t/CT — напряжением на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации, например /ст.ном ( 2.6, а). Помимо /г,.ном указываются также минимальное /CT.min и максимальное /стгпах значения постоянных токов на участке стабилизации, при которых обеспечивается заданная надежность. Превышение тока /ст тах приводит к тепловому пробою р-п-перехода. Напряжение стабилизации современных стабилитронов лежит в пределах 1 —1000 В, а значения минимального и максимального токов стабилизации соответственно в пределах /ст min « I -f- 10 мА, /ст „,ах ж « 50 -^ 2000 мА;

Как видно из рисунка, падение напряжения на стабилитроне почти не зависит от величины тока, проходящего через стабилитрон. Участок 1—2 характеристики называется рабочим участком, а напряжение на стабилитроне в пределах этого участка — напряжением стабилизации (/„.

Одним из основных параметров, учитываемых при выборе стабилитронов, является напряжение стабилизации (пробоя). В справочных данных указывается номинальная величина напряжения стабилизации для определенного значения тока. В настоящее время отечественной промышленностью серийно выпускаются стабилитроны с напряжением стабилизации в диапазоне 5—300 В и допусками на разброс номинальных величин этого напряжения 5, 10, 15%. Наличие разброса ограничивает применение некоторых схем включения стабилитронов и приводит иногда к необходимости усложнения схем. Так, в схеме на 5.1, б вместо диодного моста VI—V4 и стабилитрона V5 для достижения той же цели можно было бы включить между точками тип два однотипных стабилитрона, соединенных встречно — последовательно. Однако

вания их перемычками. Тогда, если установленный экземпляр стабилитрона имеет максимальное (в пределах допуска) напряжение стабилизации, диоды закорачиваются. И, наоборот, если это напряжение минимально, диоды включаются последовательно со стабилитроном и падение напряжения на них суммируется с напряжением стабилизации. Так, если стабилитрон V3 выбран типа Д815А (^ст.ном = 5,6 В; Д?/ст.ном=±15%), то номинальное напряжение стабилизации лежит в диапазоне 4,76—6,44 В. Включив последовательно со стабилитроном два кремниевых диода типа Д242А с падением напряжения на каждом около 1 В, можно получить суммарное напряжение в пределах 6,44—6,76 В. Если напряжение стабилизации стабилитрона больше 50 В, то вместо диодов последовательно с ним включаются один или два стабилитрона с напряжением стабилизации, близким к величине допустимого разброса напряжения

Меньшее дифференциальное сопротивление имеют стабилитроны с меньшим номинальным напряжением стабилизации. Поэтому иногда для уменьшения зависимости напряжения стабилизации от тока через стабилитрон целесообразно заменить один высоковольтный стабилитрон несколькими соединенными последовательно низковольтными.

5.21, а) или соединенных встречно-последовательно стабилитронов ( 5.21, б) с напряжением стабилизации меньше t/вх.диф.доп- Первая схема более удобна, например, для одновходовых компараторов, а вторая — для двухвходовых, сравнивающих относительно большие сигналы.