ఫెర్రోసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు - ఆపరేషన్ సూత్రం

స్టెబిలైజర్, దీనిలో నాన్ లీనియర్ చౌక్ యొక్క టెర్మినల్స్ వద్ద స్థిరీకరించబడిన వోల్టేజ్ పొందబడుతుంది, ఇది సరళమైన ఫెర్రో అయస్కాంత స్టెబిలైజర్. దీని ప్రధాన ప్రతికూలత తక్కువ శక్తి కారకం. అలాగే, సర్క్యూట్లో అధిక ప్రవాహాల వద్ద, లైన్ చౌక్ పరిమాణాలు చాలా పెద్దవి.

బరువు మరియు పరిమాణాన్ని తగ్గించడానికి, ఫెర్రో అయస్కాంత వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు కలిపి మాగ్నెటిక్ సిస్టమ్‌తో తయారు చేయబడతాయి మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్‌ను పెంచడానికి, ప్రస్తుత ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్ ప్రకారం కెపాసిటర్ చేర్చబడుతుంది. ఇటువంటి స్టెబిలైజర్‌ను ఫెర్రోరెసోనెంట్ అంటారు.

ఫెర్రోరోసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లు నిర్మాణాత్మకంగా సంప్రదాయ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను పోలి ఉంటాయి (Fig. 1, a). ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uin వర్తించే ప్రాధమిక వైండింగ్ w1, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సెక్షన్ 2లో ఉంది, ఇది పెద్ద క్రాస్-సెక్షన్ కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క భాగం అసంతృప్త స్థితిలో ఉంటుంది. వోల్టేజ్ Uin ఒక అయస్కాంత ఫ్లక్స్ F2ని సృష్టిస్తుంది.

అన్నం. 1. ఫెర్రోరెసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ యొక్క స్కీమాటిక్స్: a — ప్రధాన; b - ప్రత్యామ్నాయాలు

సెకండరీ వైండింగ్ w2, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uout ప్రేరేపించబడిన మరియు లోడ్ కనెక్ట్ చేయబడిన టెర్మినల్స్‌పై, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌లోని సెక్షన్ 3లో ఉంది, ఇది చిన్న విభాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సంతృప్త స్థితిలో ఉంటుంది. అందువల్ల, వోల్టేజ్ Uin మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ F2 యొక్క విచలనాలతో, విభాగం 3లోని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ F3 యొక్క విలువ దాదాపుగా మారదు, ee మారదు. మొదలైనవి v. సెకండరీ వైండింగ్ మరియు Uout. ఫ్లక్స్ F2 పెరిగేకొద్దీ, సెక్షన్ 3 గుండా వెళ్ళలేని భాగం మాగ్నెటిక్ షంట్ 1 (F1) ద్వారా మూసివేయబడుతుంది.

సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్ Uin వద్ద మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ F2 సైనూసోయిడల్. ఫ్లక్స్ F2 యొక్క తక్షణ విలువ వ్యాప్తికి చేరుకున్నప్పుడు, సెక్షన్ 3 సంతృప్త మోడ్‌లోకి వెళుతుంది, ఫ్లక్స్ F3 పెరగడం ఆగిపోతుంది మరియు ఫ్లక్స్ F1 కనిపిస్తుంది. అందువలన, మాగ్నెటిక్ షంట్ 1 ద్వారా ఫ్లక్స్ ఫ్లక్స్ F2 వ్యాప్తి విలువకు దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు ఆ క్షణాలలో మాత్రమే మూసివేయబడుతుంది. ఇది ఫ్లక్స్ F3ని నాన్-సైనోసోయిడల్ చేస్తుంది, వోల్టేజ్ Uout కూడా నాన్-సైనూసోయిడల్ అవుతుంది, మూడవ హార్మోనిక్ భాగం దానిలో స్పష్టంగా వ్యక్తీకరించబడింది.

సమానమైన సర్క్యూట్‌లో (Fig. 1, b), నాన్-లీనియర్ ఎలిమెంట్ (సెకండరీ వైండింగ్) మరియు కెపాసిటెన్స్ C యొక్క సమాంతర-కనెక్ట్ చేయబడిన ఇండక్టెన్స్ L2 అంజీర్‌లో చూపిన లక్షణాలతో ఫెర్రోరెసోనెంట్ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. 2. సమానమైన సర్క్యూట్ నుండి చూడవచ్చు, శాఖలలోని ప్రవాహాలు వోల్టేజ్ Uinకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి. వక్రతలు 3 (బ్రాంచ్ L2) మరియు 1 (బ్రాంచ్ C) వేర్వేరు క్వాడ్రాంట్‌లలో ఉన్నాయి, ఎందుకంటే ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్‌లోని ప్రవాహాలు దశలో విరుద్ధంగా ఉంటాయి. ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్ యొక్క లక్షణం 2, అదే వోల్టేజ్ విలువలు Uout వద్ద L2 మరియు Cలలోని ప్రవాహాలను బీజగణితంలో సంగ్రహించడం ద్వారా నిర్మించబడింది.

ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్ యొక్క లక్షణాల నుండి చూడవచ్చు, కెపాసిటర్ యొక్క ఉపయోగం తక్కువ అయస్కాంతీకరణ ప్రవాహాల వద్ద స్థిరమైన వోల్టేజ్ని పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది, అనగా. తక్కువ వోల్టేజ్ Uin వద్ద.

అదనంగా, కెపాసిటర్‌తో, రెగ్యులేటర్ అధిక శక్తి కారకంతో పనిచేస్తుంది. స్థిరీకరణ కారకం కొరకు, ఇది అబ్సిస్సా అక్షానికి వంపు 2 యొక్క క్షితిజ సమాంతర భాగం యొక్క వంపు కోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ విభాగం వంపు యొక్క ముఖ్యమైన కోణాన్ని కలిగి ఉన్నందున, అదనపు పరికరాలు లేకుండా పెద్ద స్థిరీకరణ కారకాన్ని పొందడం అసాధ్యం.

అన్నం. 2. ఫెర్రోరెసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ యొక్క నాన్ లీనియర్ ఎలిమెంట్ యొక్క లక్షణాలు

అటువంటి అదనపు పరికరం మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క అసంతృప్త విభాగం 1లో ప్రాథమిక కాయిల్‌తో కలిసి ఉన్న పరిహార కాయిల్ wk (fig.3). Uin మరియు F పెరిగేకొద్దీ, emf పెరుగుతుంది. మొదలైనవి v. పరిహార కాయిల్. ఇది ద్వితీయ వైండింగ్‌తో సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడింది, అయితే ఇ. మొదలైనవి c. కాంపెన్సేటింగ్ కాయిల్ ఫేజ్ ఇకి విరుద్ధంగా ఉంది. మొదలైనవి v. ద్వితీయ వైండింగ్. Uin పెరిగితే, ఉద్గారం కొద్దిగా పెరుగుతుంది. మొదలైనవి v. ద్వితీయ వైండింగ్. వోల్టేజ్ Uout ఇది e లో వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. మొదలైనవి c. సెకండరీ మరియు కాంపెన్సేటింగ్ వైండింగ్‌లు ఇ పెరుగుదల కారణంగా స్థిరంగా ఉంచబడతాయి. మొదలైనవి v. పరిహార కాయిల్.

అన్నం. 3. పరిహారం కాయిల్‌తో ఫెర్రోరెసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్ యొక్క పథకం

వైండింగ్ w3 కెపాసిటర్‌పై వోల్టేజ్‌ను పెంచడానికి రూపొందించబడింది, ఇది కరెంట్, స్టెబిలైజేషన్ ఫ్యాక్టర్ మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్ యొక్క కెపాసిటివ్ కాంపోనెంట్‌ను పెంచుతుంది.

ఫెర్రోరెసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్‌ల యొక్క ప్రతికూలతలు నాన్-సైనోసోయిడల్ అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ మరియు దాని ఫ్రీక్వెన్సీ డిపెండెన్స్.

పరిశ్రమ 20-30 స్థిరీకరణ కారకంతో 100 W నుండి 8 kW వరకు శక్తితో ఫెర్రోరెసోనెంట్ వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అదనంగా, మాగ్నెటిక్ షంట్ లేకుండా ఫెర్రోరెసోనెంట్ స్టెబిలైజర్లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. వాటిలోని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ F3 గాలికి మూసివేయబడింది, అంటే, ఇది లీకేజ్ ఫ్లక్స్. ఇది స్టెబిలైజర్ యొక్క బరువును తగ్గించడం సాధ్యపడుతుంది, అయితే ఐదుకి సమానమైన స్థిరీకరణ కారకం kc వద్ద పని చేసే ప్రాంతాన్ని నామమాత్ర విలువ Uinలో 10%కి తగ్గిస్తుంది.