Для стабилизации напряжения в устройствах небольшой мощности (до 5 кВт) применяются электромагнитные стабилизаторы.
Электромагнитный стабилизатор напряжения
Электромагнитные стабилизаторы напряжения делятся на два типа:
- ферромагнитные насыщенного типа (без емкости), в которых используются явления, основанные на насыщении ферромагнитного сердечника;
- феррорезонансные стабилизаторы напряжения (с емкостью), работа которых основана на резонансе токов и напряжений.
Рассмотрим работу феррорезонансного стабилизатора напряжения.
Феррорезонансный стабилизатор напряжения
Он состоит из реактивной катушки 1, сердечник которой при заданном диапазоне напряжений U1 работает в состоянии магнитного насыщения, конденсатора С и автотрансформатора 2 магнитопровод которого не насыщен (рисунок).
Обмотка автотрансформатора включена таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора U2 было равно разности
U2 = U2′ — U2″, где
U2″ — напряжение на выходе автотрансформатора;
U2′ — напряжение на выходах реактивной катушки.
Феррорезонансный стабилизатор напряжения схема
Напряжение U2′ благодаря явлению феррорезонанса имеет резко нелинейную зависимость от тока I1 (кривая 1). Напряжение на выходе автотрансформатора U2″ в виду насыщенного состояния его магнитопровода пропорционально току I1 (кривая 2).
Если параметры автотрансформатора и реактивной катушки подобраны таким образом, что наклон кривой 1 к оси абсцисс в области магнитного насыщения равен наклону кривой 2, то разность U2′ — U2″ = const. В этом случае напряжение на выходе не зависит от тока I1 (кривая 3) и, следовательно, от напряжения U1.