Moderni miestä ympäröi jatkuvasti v altava määrä sähkölaitteita, sekä kotitalouksien että teollisuuden. On vaikea kuvitella elämäämme ilman sähkölaitteita, he tulivat hiljaa taloon. Jopa taskuissamme on aina muutamia näitä laitteita. Kaikki nämä laitteet tarvitsevat vakaata toimintaansa varten keskeytymättömän sähkönsyötön. Loppujen lopuksi verkkojännitteen ja -virran ylitykset aiheuttavat useimmiten laitteiden vikoja.
Teknisten laitteiden laadukkaan virransyötön varmistamiseksi on parasta käyttää virranvakainta. Se pystyy kompensoimaan verkon vaihtelut ja pidentämään käyttöikää.
Virranvakain on laite, joka ylläpitää automaattisesti kuluttajan virtaa tietyllä tarkkuudella. Se kompensoi virran taajuuspiikkejä verkossa, muutoksia kuormitustehossa ja ympäristön lämpötilassa. Esimerkiksi laitteen käyttämän tehon lisääminen muuttaa kulutettua virtaa, mikä aiheuttaa jännitteen pudotuksen sekä lähdevastuksen että johdotusvastuksen yli. Mitä suurempi on sisäisen arvovastus, sitä enemmän jännite muuttuu kuormitusvirran kasvaessa.
Tasausvirran stabilointilaite on itsesäätyvä laite, joka sisältää negatiivisen takaisinkytkentäpiirin. Stabilointi saavutetaan säätöelementin parametrien muuttamisen seurauksena, mikäli siihen vaikuttaa takaisinkytkentäpulssi. Tätä parametria kutsutaan lähtövirtafunktioksi. Säätötyypin mukaan tasausvirran stabiloijat ovat jatkuvatoimisia, pulssitoimisia ja sekoitettuja.
Pääparametrit:
1. Tulojännitteen stabilointikerroin:
K st.t=(∆U in /∆IH) (IH /U in), missä
In , ∆In – nykyinen arvo ja nykyisen arvon lisäys kuormassa.
K-kerroin st.t laskettu vakiokuormitusvastuksella.
2. Stabilointikertoimen arvo, jos vastus muuttuu:
KRH=(∆R n/ R n)(IH/∆IH)=ri / RH missä
RH, ∆R н - vastus ja kuormitusvastuksen lisäys;
gi – stabilisaattorin sisäisen vastuksen arvo.
KRH kerroin lasketaan vakiotulojännitteellä.
3. Stabilisaattorin lämpötilakertoimen arvo: γ=∆I n /∆t ympäristö
Energiaparametreihinstabilisaattorit viittaa tehokkuuteen: η=P ulos/P in.
Katsotaanpa joitain stabilointijärjestelmiä.
Erittäin yleinen on kenttätransistorin virranvakain, jossa on oikosuljettu portti ja lähde, vastaavasti Uzi=0. Tämän piirin transistori on kytketty sarjaan kuormitusvastuksen kanssa. Suoran kuorman ja transistorin lähtöominaisuuden leikkauspisteet määrittävät virran arvon tulojännitteen pienimmällä ja suurimmalla arvolla. Tällaista piiriä käytettäessä kuormitusvirta muuttuu hieman, kun tulojännite muuttuu merkittävästi.
Kytkentävirran stabilisaattorilla on erottuva piirre transistori-säätimen toiminnasta kytkentätilassa. Tämän avulla voit lisätä laitteen tehokkuutta. Kytkentävirran stabilointi on eräänlainen yksitahtimuunnin, joka on peitetty negatiivisella takaisinkytkentäsilmukalla. Tällaiset laitteet voidaan teho-osan toteutuksesta riippuen jakaa kahteen tyyppiin: kuristimen ja transistorin sarjakytkennällä; kuristimen sarjakytkennällä ja säätötransistorin rinnakkaiskytkennällä.
