Что такое ступенчатое напряжение

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ступенчатое напряжение

Ступенчатое напряжение автоматически повышается до тех пор, пока юно не станет равным или большим измеряемого напряжения. Напряжение с первого входа селектора снимается, и счет импульсов прекращается. Количество импульсов, сосчитанных счетчиком, однозначно соответствует измеряемому напряжению. [1]

Ступенчатое напряжение в точке а дифференцируется ЯС-цепоч-кой. [3]

Ступенчатое напряжение сравнительно легко получается в трехфазных инверторах напряжения [13, 16, 20] вследствие специфики соединений, свойственных трехфазным цепям. Но с точки зрения гармонического состава форма такого ступенчатого напряжения не является оптимальной. В однофазных инверторах формирование ступенчатого напряжения на выходе требует специального источника питания с разным уровнем напряжений или трансформатора с несколькими выводами. Это приводит к увеличению числа силовых переключающих элементов и значительному усложнению системы управления. [5]

Ступенчатое напряжение J / 2 образуется в результате заряда емкости С2 импульсами напряжения U определенной амплитуды. [7]

Это ступенчатое напряжение подается на базу исследуемого транзистора вместо постоянного смещения ( рис. 12.11), и на экране ЭЛТ возникает семейство выходных характеристик транзистора. [8]

Это ступенчатое напряжение подается на один из входов схемы переменной задержки, выполненной в виде фантастрона, на другой вход которого поступает запоминаемое медленно меняющееся напряжение. [10]

Генераторы ступенчатого напряжения обычно применяют в тех случаях, когда не требуется высокой точности преобразования. [12]

Фронт ступенчатого напряжения образуется совокупностью гармонических колебаний с очень высокими частотами и потому пренебречь временем диффузии нельзя. [14]

Генератор ступенчатого напряжения выполнен по схеме суммирования токов на калиброванных сопротивлениях, набранных по двоично-десятичному коду. Периодическая регистрация осуществляется по сигналу от цифровых часов или по вызову. [15]

Источник

Формирователи ступенчатого напряжения в схемах на микроконтроллере

В системах автоматического регулирования (САР) изменение выходных параметров может производиться как плавно, так и дискретно. Если в качестве управляющего элемента применяется MK, то в САР проще всего организуется дискретное регулирование с последовательным перебором «ступенек» по возрастанию или убыванию какого-либо параметра. И здесь, как нельзя кстати, пригодятся формирователи ступенчатого напряжения (Рис. 2.94, a…e).

Рис. 2.94. Схемы формирователей ступенчатого напряжения (начало):

а) на выходе стабилизатора устанавливаются напряжения +5.1; +8.4; +10.2 В в зависимости от комбинации уровней на трёх линиях MK. При расчёте выходных напряжений учтено, что транзистор VT1 и ключи внутри MK обеспечивают прибавку около 0.1 В. Резистор открывает транзистор VT1 в момент рестарта MK, обеспечивая начальное выходное напряжение +5.1 В;

б) ступенчатое изменение напряжения _ВЬ1Х дискретной установкой скважности импульсов в канале ШИМ на выходе MK. Элементы R1, C1 образуют ФНЧ. Обратная связь через резистор R4 защищает транзистор VT1 от короткого замыкания в нагрузке и выводит операционный усилитель DA1 в линейный режим;

Рис. 2.94. Схемы формирователей ступенчатого напряжения (окончание):

в) в некоторых моделях MK, например, Microchip PIC16F628A, ступенчатое напряжение может программно формироваться узлом ИОН (вывод K_REF) в пределах 0…+3.1 или + 1.25…+3.6 В. По яркости свечения индикатора HL1 можно приблизительно оценить величину U_Bblx;

г) аналогично Рис. 2.94, в, но с повторителем напряжения на ОУ DA1;

д) генератор ступенчатого напряжения на основе ЦАП без обратной связи. Выходное напряжение зависит от скважности импульсов в канале ШИМ и от сопротивления нагрузки;

е) генератор ступенчатого напряжения на основе ЦАП с обратной связью. На выходе MK формируется ШИМ-сигнал стабильной частоты и переменной скважности. Цепочка R1, C1 служит ФНЧ. Внутренний АЦП MK измеряет постоянное напряжение на конденсаторе С/, после чего программа подстраивает скважность генерируемых импульсов в требуемую сторону.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Источник

Генератор ступенчатого напряжения на 555-м таймере

Генераторы ступенчатого напряжения находят широкое применение в аналого-цифровых пре­образователях, делителях частоты, характериографах и др. Такой генератор легко собрать на 555-м таймере. Он может быть полезен начинаю­щим радиолюбителям, осваивающим 555-й тай­мер с паяльником в руках.

Принципиальная схема генератор ступенчато­го напряжения на 555-м таймере показана на рисунке.

Принцип работы генератора следующий. Входные импульсы положительной полярности, амплитуда которых больше первого порогового напряжения (U_пр1=2/3U_пит), и определённой дли­тельности и частоты следования заряжают кон­денсатор С1. Чем меньше длительность импуль­са, тем больше ступеней. Во время паузы между импульсами конденсатор практически не разря­жается, так как входное сопротивление таймера 555 и обратное сопротивление закрытого диода VD1 велики. По этой причине все последующие импульсы вызывают ступенчатое нарастание на­пряжения на конденсаторе С1. В момент, когда это напряжение становится равным первому пороговому напряжению 2/3U_пит, внутренний ключевой транзистор таймера (вывод 7) откры­вается и разряжает конденсатор С1. Когда напря­жение на конденсаторе станет равным второму пороговому (Uп_р2=1/3U_пит), ключевой транзистор таймера закроется, и процесс повторится. Вы­ходное ступенчатое напряжение по величине из­меняется в пределах от 1/3 до 2/3 напряжения питания (U_пит).

Импульсы ступенчатой формы снимаются с точки соединения конденсатора С1 и выводов 2, 6, 7 таймера DА1, а прямоугольные импульсы той же частоты можно снять с вывода 3 этой МС.

Период повторение ступенчатого и выходного импульсного напряжений Т=0,7R1С1.

Литература

Автор: Вячеслав Калашник, г. Воронеж

Источник

Генератор ступенчатого напряжения

Принципиальная схема генератора ступенчатого напряжения показана на Рис. Принцип работы генератора заключается в следующем. После включения напряжения питания конденсатор С4 начинает заряжаться через резисторы R3 и R4. При этом транзисторы VT1 и VT2 закрыты и на коллекторе транзистора VT2 напряжения практически нет.

Транзистор VT1 открывается, когда напряжение на конденсаторе С4 ( т. е. на коллекторе транзистора VT1 ) достигает примерно 20 В. В этот момент конденсатор С4 разрядится через промежуток эмиттер – коллектор транзистора VT1, через транзистор пройдёт ток и потенциал коллектора транзистора VT2 увеличится на какое-то значение. Напряжение на конденсаторе С2 возрастёт почти мгновенно, после чего транзистор VT1 вновь окажется закрытым, а конденсатор С4 начнёт заряжаться через резисторы R3 и R4. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока транзистор VT1 не откроется. При этом конденсатор С4 снова разрядится через транзистор VT1, а напряжение на коллекторе VT2 и конденсаторе С2 вновь возрастёт. Транзистор VT2 находится в закрытом состоянии до тех пор, пока напряжение на конденсаторе, ступенчато возрастая, не достигнет значения, при котором откроется транзистор VT2. При этом конденсатор С2 разрядится через транзистор VT2 и устройство вернётся в исходное состояние. Таким образом, на конденсаторе С2 периодически появляется напряжение ступенчатой формы. Частота повторения этого напряжения зависит от номиналов конденсатора С4 (С5) и резисторов R3 и R4, а число ступеней – от соотношения между ёмкостями конденсаторов С2 и С4 (С3 и С5).

Генератор вырабатывает напряжение ступенчатой формы с частотой повторения около 15 кГц, а при замкнутых контактах переключателя SA1 с частотой 50 Гц. Эти частоты можно в некоторых пределах изменять с помощью резистора R4. Амплитуду выходного напряжения можно регулировать резистором R6. Резистор R5 необходим для получения выходного напряжения, не превышающего 2,5 … 3 В, и совместно с резистором R6 является сопротивлением нагрузки генератора. С уменьшением этого сопротивления ухудшается линейность ступенчатого напряжения. Для питания генератора необходимо напряжение – 300 В. В генераторе можно применять только диффузионные транзисторы П401- П403, П415, П416 и т. д. Специально отбирать транзисторы не надо.
Применяется генератор для различного назначения, например вместе с осциллографом для получения вертикальных полос. От осциллографа можно и запитать схему.

Массовая радиобиблиотека, А. М. Пилтакян РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ПРИБОРЫ и ИЗМЕРЕНИЯ, издательство «Радио и связь», 1989 г, стр 90.

Источник

Как работают ступенчатые стабилизаторы напряжения?

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор – это электронное устройство, основное назначение которого состоит в защите бытовой техники от скачков или просадок напряжения. Кроме этого, при своей работе он поддерживает вольтаж 220В для стабильного электропитания всего оборудования в квартире или офисе. В зависимости от принципа построения и используемой схемотехники стабилизаторы могут быть нескольких типов: ступенчатые, плавного регулирования, бесступенчатые.

Ключевые составляющие стабилизаторов напряжения

Устройства ступенчатого типа состоят из автотрансформатора, силовых ключей и контроллера. Когда напряжение в сети находится в пределах стандартных 220В стабилизатор пропускает его через себя транзитом и никаких действий не производит. Но если происходит значительное отклонение от этого значения, то информацию об этом получает контроллер, обрабатывает ее и принимает решение о подключении соответствующих отводов автотрансформатора. Как правило, у него имеются как понижающие обмотки, которые задействуются при высоком напряжении в сети, так и повышающие – при низком сетевом вольтаже. При этом таких отводов у трансформатора тем больше, тем точнее нужно получить напряжение на выходе стабилизатора.

Принцип работы аппарата

Если ситуация в сети постоянно меняется и в розетке то 140, то 270В контроллер переключает с одной обмотки на другую, повышая или понижая при этом напряжение, которое приходит из сети. При этом он как бы «прыгает» с одной ступеньки на другую, то выше, то ниже. Поэтому он и был назван ступенчатым.

Как было написано ранее стабилизаторы могут иметь разное количество ступеней и чем их больше, тем напряжение на выходе будет максимально близко к эталонным 220В. Так, например, стабилизатор ВОЛЬТ ГИБРИД на 7 ступеней имеет погрешность 7.5%, что составляет 220±15В на выходе, а ВОЛЬТ ГЕРЦ на 36 ступеней с 1% выдает 220±2В.

При этом стандартная бытовая техника, которая не имеет повышенных требований к электропитанию будет функционировать без проблем даже при отклонении в 10% от номинального напряжения. Оборудование более чувствительное к питанию, например, электроника газовых котлов, медицинское, измерительное или IT-оборудование, при точности стабилизации хуже 3% может работать некорректно или вообще не запускаться.

Источник