2.5. Магнитные усилители с обратной связью

Коэффициент усиления МУ, определяемый соотношением витков обмоток, невелик и не превышает 8-10. Высокая стабильность характеристики  – вход-выход МУ, позволяет вводить глубокую положительную обратную связь (ПОС), не нарушая устойчивой работы усилителя, в отличие от электронных усилителей, не обладающих такой стабильностью. При этом коэффициент усиления может достигать нескольких тысяч.

Физика процесса состоит в следующем.

Значение тока управления, необходимое для получения заданного тока в нагрузке, определяется импульсом напряженностью  (рис. 2.6, б), который должен компенсировать действие напряженности  в том сердечнике, где в рассматриваемый полупериод эти напряженности вычитаются. Это можно осуществить с помощью выходного тока , пропустив его через выпрямитель и специальную обмотку обратной связи (ОС) –  (рис. 2.6, а).

Рис. 2.6. Схемы магнитных усилителей с обратной связью

Обмотку ОС следует включить так, чтобы напряженности  и  совпадали по направлению и в сердечнике складывались. Подбирая число витков , можно создать такой поток, чтобы  почти равнялась .



Тогда величина  будет составлять лишь небольшую часть общей напряженности постоянного поля, равной  (рис. 2.6, б). Такая обратная связь, при которой используется специальная обмотка, называется внешней обратной связью.

Такой же эффект можно получить в МУ, выполненном по схеме рис. 2.6, в, где выходной ток  за счет диодов проходит в положительный полупериод по рабочей обмотке одного, а в отрицательный полупериод по обмотке другого сердечника. Эти обмотки поочередно создают напряженности, направленные в одну и ту же сторону с напряженностью обмотки управления (на рис. 2.6 показано стрелками). Следовательно, без внешней обмотки ОС возникает постоянная составляющая напряженности . Такие МУ называются усилителями с внутренней обратной связью или усилителями с самонасыщением или самоподмагничиванием.

Количественно обратная связь характеризуется коэффициентом обратной связи – отношением постоянной составляющей напряженности ОС к среднему значению напряженности переменного поля:

.

В отличие от МУ с внешней ОС, в усилителях с внутренней ОС нельзя изменять  изменением соотношения числа витков обмоток, коэффициент обратной связи равен единице .

В схемах рис. 2.6 выполнена обратная связь по току. Если выпрямитель в схеме рис. 2.6, а подключить параллельно нагрузке , то по обмотке ОС будет протекать ток, пропорциональный падению напряжения на нагрузке, следовательно, возникнет обратная связь по напряжению.