Характеристика становится

Вольт-амперная характеристика стабилитрона приведена на 1.16. Как видно, в области пробоя напряжение на стабилитро-

1.16. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

В проводящем направлении (участок ОАБ) вольт-амперная характеристика стабилитрона ( 5.20) аналогична характеристике обычного кремниевого диода. Обратная ветвь этой характеристики (участок ВС) имеет вид прямой вертикальной линии, т. е. при изменении тока через прибор в больших пределах падение напряжения на нем практически не изменяется.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона ( 2.5, в) имеет вид, типичный для прибора тлеющего разряда. Большая площадь катода позволяет получить значительный рабочий участок в пределах от /min — 5 ма до /тах = 30 ма, а у некоторых стабилитронов — от 10 до 60 ма. Напряжение горения (/„ для большинства стабилитронов тлеющего разряда находится в пределах от 70 до 152 в, а для вькоко-

Схема простейшего параметрического стабилизатора напряжения приведена на 10.1, а. Характеристика стабилитрона СГЗС показана на 10.1, б.

а — схема стабилизатора; <б — характеристика стабилитрона

22. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

характеристика стабилитрона

Условное графическое обозначение и вольт-амперная характеристика стабилитрона изображены на 21. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики у стабилитрона такого же вида, экак у обычного диода. С ростом обратного напряжения обратный ток будет изменяться очень незначительно, пока обратное напряжение t/обр не достигнет значения напряжения пробоя ?/цроб- При •напряжении ?/Прсб наступит пробой, и ток через прибор мгновенно возрастет. При дальнейшем увеличении обратного напряжения, подаваемого на стабилитрон, будет меняться ток, а падение ^напряжения на приборе останется почти постоянным.

В параметрических стабилизаторах напряжения используется полупроводниковый прибор с резко нелинейной зависимостью между током и напряжением — кремниевый стабилитрон. Стабилитрон включается таким образом, чтобы при колебаниях входного напряжения выходное напряжение практически не изменялось ( 172). Стабилитрон подключается параллельно нагрузочному резистору RH, на котором необходимо тгаддерживать постоянное напряжение. В неразветвленную цепь •схемы последовательно со стабилитроном включен балластный резистор Re, по которому проходит ток 1\ = /Ст + /н. Стабилитрон работает в области пробоя, и рабочая точка в режиме стабилизации перемещается в пределах всего рабочего участка характеристики от /CTmin до /сттах ( 173). Так как характеристика стабилитрона почти параллельна оси токов, то и на-.пряжение на нагрузке практически не изменяется.

а — вольт-амперная характеристика бареттера; б — вольт-амперная характеристика стабилитрона; в — схема стабилизатора тока; г — схема стабилизатора напряжения; д и е — кривые, поясняющие работу мостовой схемы; ж — мостовая схема стабилизатора.

Отношение напряжения к току равно сопротивлению на переменном токе (г0 = U/I). Поэтому на линейном участке вольт-амперной характеристики сопротивление катушки остается постоянным. Для регулирования сопротивления катушки изменяют величину воздушного зазора в ее сер деннике. При увеличении зазора (82 >Sj > > 0) вольт-амперная характеристика становится все более пологой, а сопротивление катушки (при U = const) падает, как показано на 12.18,6.

Рассмотрим влияние изменения параметров г, Ф и U на механическую характеристику двигателя. При увеличении сопротивления резистора в цепи якоря наклон механической характеристики увеличивается и характеристика становится менее жесткой (см. 3.6, линия 2). Поскольку частота вращения шо не зависит от г, механические характеристики для различных сопротивлений цепи якоря пересекают ось ординат в общей точке. Введение резистора в цепь якоря приводит к уменьшению пускового тока и момента, поэтому с увеличением сопротивления г точка пересечения с осью абсцисс перемешается к началу координат.

Если к фотоэлементу, на фотокатод которого падает световой поток Ф ( 4.19), приложено анодное напряжение U&, то в цепи появится фототек /ф через нагрузочный резистор RH. Фототок, как следует из закона Столетова, при определенных условиях пропорционален световому потоку. Таким образом, энергетическая характеристика фототока вакуумного фотоэлемента практически линейна в большом диапазоне изменения световых потоков. При высоких значениях освещенностей энергетическая характеристика становится нелинейной, ее крутизна уменьшается из-за образования объемного заряда у поверхности фотокатода. Нелинейность энергетической характеристики фотоэлемента может явиться следствием «утомления» фотокатода, т. е. уменьшения чувствительности фотоэлемента при работе его в режиме нагрузки.

Этот способ позволяет регулировать частоту вращения в широких пределах, но не экономичен, так как значительная часть потребляемой двигателем энергии превращается в теплоту в реостате. Кроме того, с введением в цепь ротора активного сопротивления механическая характеристика становится более мягкой, что уменьшает устойчивость работы двигателя (малые изменения нагрузки на валу вызывают значительные изменения частоты вращения).

Генератор со смешанным возбуждением имеет две обмотки возбуждения: параллельную (шунтовую) ОВШ и последовательную (се-риесную) ОВ„. Последовательная обмотка может быть включена согласно или встречно с параллельной обмоткой. При согласном включении м. д. с. обеих обмоток складываются и, следовательно, последовательная обмотка подмагничивает генератор по мере увеличения тока нагрузки, чем компенсируются реакция якоря и увеличение падения напряжения на Кя. Кривая 2 соответствует большему числу витков обмотки ОВП. При встречном включении последовательная обмотка размагничивает генератор и его внешняя характеристика становится круто падающей. Такие генераторы используют для питания электрической дуги в сварочных установках, печах, прожекторах.

Величина сопротивления нагрузки однозначно определяет местоположение динамической переходной характеристики, построенной в координатах /к = /(/ Q). во втором квадранте на 3.8,6. В частном случае, при /?к = О, эта кривая вырождается в статическую переходную характеристику, показанную штриховой линией на этом же рисунке. С другой стороны, при увеличении сопротивления нагрузки динамическая переходная характеристика становится более пологой, вплоть до горизонтальной линии при R^-»- °°.

а динамическая переходная характеристика становится более крутой, приближаясь к своему статическому аналогу. В пределе при RK = 0 динамический и статический коэффициенты усиления выравниваются: Kj - 3. Вместе с тем при этих условиях коэффициент усиления каскада по напряжению Ку= 0 вследствие отсутствия выходного сигнала.

и скоростная (механическая) характеристика становится менее жесткой и будет иметь вид, показанный на 12.23, а. Этот способ регулирования скорости неэкономичен, так как при той же потребляемой мощности Р!=^/Н(/Я.Н+^В) полезная мощность двигателя 2яп

В мощных двигателях с параллельным возбуждением падение напряжения в цепи якоря мало и иногда механическая характеристика имеет вид, показанный на 7.7, б: при больших токах якоря размагничивающее действие реакции якоря настолько сильно, что скорость двигателя с увеличением нагрузки (статического момента и тока) возрастает. На этом участке, в точке В ( 7.7, б) работа двигателя неустойчива; например, малейшее увеличение скорости приводит к возрастанию момента двигателя, еще большему увеличению скорости и т. д. Иногда в мощных двигателях делают «легкую» последовательную обмотку, имеющую 1...3 витка, для компенсации размагничивающего действия поперечной реакции якоря, благодаря чему механическая характеристика становится падающей, т. е. исключается область неустойчивой работы.

Если площадь анода на несколько порядков меньше площади катода, то вольт-амперная характеристика становится резко несимметричной — ток протекает преимущественно в одном направлении.

При /0 > /ном скоростная характеристика становится линейной, так как частота вращения