Фесенко Д.В., группа СУА-07м
Руководитель доц. Константинов С.В.

          Задачей данной работы является рассмотрение регулятора переменного напряжения, который обладает меньшей нелинейностью и меньшими потерями по сравнению с регуляторами, описанными в литературе[1,2,3].
          Данный регулятор подключается к источнику переменного напряжения (в модели использован источник Uпит=50В), транзисторы противоположной проводимости (VT1 и VT2), эмиттеры которых соединены между собой и с одной из выходных клемм регулятора. Коллекторы транзисторов через диоды (VD1 и VD2) соединены с нагрузкой (Rн=50Ом). Базы транзисторов соединены между собой и через постоянный резистор (R1=10кОм) соединены с подвижным контактом переменного резистора (R2=1,5кОм).

Рисунок 1 - Регулятор переменного напряжения

          Из-за того, что транзисторы имеют разные коэффициенты усиления, характеристики регулятора, приведенные на рис. 2 значительно отличаются при протекании тока через VT1 (в первый полупериод) и через VT2 (во второй полупериод).

Рисунок 2 - Характеристики регулятора переменного напряжения, при протекании тока через VT1 и VT2

          Для "выравнивания" характеристик необходимо получить одинаковые токи коллекторов транзисторов. Для этого необходимо увеличить ток базы транзистора с меньшим h21. Для этого в схему добавляется диод VD3 и резистор R4, которые включены в цепь управления параллельно резистору R1 (рис. 3).

Рисунок 3 – Регулятора переменного напряжения с коррекцией тока базы

          Скорректировав ток базы, получим практически одинаковые токи коллекторов транзисторов VT1 и VT2. Характеристики регулятора приведены на рис. 4:

Рисунок 4 – Характеристики регулятора с коррекцией тока базы

          Для того чтобы определить максимальные потери напряжения на нагрузке, сняты регулировочные характеристики при разных положениях подвижного контакта переменного резистора.
          Из рисунков 5 и 6 видно, что минимальное напряжение на нагрузке будут при положении подвижного контакта в крайнем нижнем положении (0%), а максимальное – в крайнем верхнем положении 100%. Характеристики, особенно при малых токах базы, несколько отличаются от линейных.

Рисунок 5 - Регулировочные характеристик регулятора переменного напряжения при протекании тока через транзистор VT1

Рисунок 6 - Регулировочные характеристик регулятора переменного напряжения при протекании тока через транзистор VT2

          Использование рассматриваемого регулятора переменного напряжения обеспечивает минимальную нелинейность, при малом выходном напряжении, и небольшие потери, при максимальном виходном напряжении, кроме того, мощность регулятора увеличивается в два раза по сравнению с регулятором [1]. К достоинствам следует отнести и то, что двухтранзисторным регулятором можно управлять от цифрового устройства. Это позволяет вносить коррекцию и получать абсолютно линейные характеристики, не изменяя параметров схемы.
          Для получения линейных характеристик необходимо ввести нелинейную схему управления. Для её расчета снята зависимость тока базы от входного напряжения, обеспечивающая линейную характеристику регулятора рис. 7.

Рисунок 7 – Зависимость тока базы транзистора VT1 от входного напряжения, обеспечивающая линейную характеристику

Перечень ссылок

1.Бутов А. „Устройство защиты маломощных ламп накаливания“, Журнал „Радио“ №2, 2004г.

2.Чекаров А. „Беспомеховый регулятор напряжения“ Журнал „Радио“, №11, 1999г.