ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ




Основными достоинствами импульсных блоков питания являются высокий КПД, малые габариты и масса, высокая удельная мощность. Для блоков питания, работающих на частоте 50 Гц, характерны большая масса и габариты трансформатора. Импульсные источники питания работают на частотах порядка 20-200 кГц, масса трансформаторов которых значительно меньше.

Наряду с достоинствами импульсные стабилизаторы имеют и недостатки: более высокая нестабильность по току и напряжению и повышенное напряжение пульсаций выходного напряжения. Импульсные источники питания создают более высокий уровень помех и сложную электронную схему.

 
 

Они делятся на дроссельные и трансформаторные, на понижающие, повышающие и инвертирующие.

Напряжение сети подается на вход двухполупериодного выпрямителя (рис. 7.24). На выходе выпрямителя установлен конденсатор большой емкости, обеспечивающий снижение пульсаций выпрямленного напряжения, достигающего амплитудного значения. Постоянное напряжение подается на высокочастотный инвертор, который преобразует постоянный ток в импульсный с частотой 20-200 кГц. Чем выше частота работы инвертора тем выше удельная мощность преобразования. Но на высоких частотах растут потери в выходном трансформаторе, и ряд электронных элементов снижает свой КПД. Пульсирующее напряжение подается на вход стабилизатора и блок фильтра, к которым предъявляются жесткие требования по пульсациям выходного напряжения. На высоких частотах сказываются межэлектродные емкости диода, а он должен успеть восстановить свое обратное сопротивление после окончания работы в прямом направлении. Поэтому выходные диоды должны быть высокочастотными с малым временем восстановления от 10 до 100 нС.

К транзистору VT подключен блок управления (рис. 7.25). Чем дольше будет открыт транзистор VT, тем до более высокого напряжения зарядится конденсатор С, тем больше выходное напряжение стабилизатора.

 
 

В состав блока управления входит генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и широтно-импульсный модулятор ШИМ, а сам блок включен в цепь обратной связи стабилизатора. В состав последнего входит усилитель сигнала рассогласования на базе УПТ.

Пусть напряжение на выходе стабилизатора оказалось заниженным. На (рис. 7.25, б) это соответствует прямой линии Uвых 1. Генератор пилообразных импульсов читает выходное напряжение. Когда напряжение пилы выровняется с напряжением Uвых 1, откроется транзистор VT, который останется открытым до тех пор, пока напряжение ГЛИН не упадет до нуля. Из рис. 7.25, б видно, что чем ниже выходное напряжение, тем длительность импульса открытия транзистора больше, тем дольше открыт транзистор VT, дольше заряжается конденсатор на выходе стабилизатора и напряжение на нем возрастает.

схеме (рис. 7.26) в качестве накопителя энергии используется дроссель L, включенный последовательно с нагрузкой Rн. Параллельно нагрузке включен конденсатор фильтра Сф. Диод VD обеспечивает непрерывность тока через дроссель тока L. При выключении транзистора VT скорость спада тока очень высока, что приводит к появлению значительной ЭДС самоиндукции в дросселе и может вывести из строя транзистор VT. Диод в этот момент пропускает через себя обратный импульс тока, и резкого его спада не происходит, так как ток дросселя остается постоянным.

При включении транзистора дроссель подключается непосредственно к источнику питания. Ток дросселя линейно нарастает до тех пор, пока от блока управления не поступит команда на отключение транзистора. После отключения транзистора ЭДС самоиндукции через диод VD создает всплеск тока заряда конденсатора С. При этом к напряжению источника питания добавляется ЭДС самоиндукции дросселя и напряжение на конденсаторе и нагрузке превышает напряжение источника питания.

Блок управления современных импульсных стабилизаторов напряжения формируется на отечественных специальных интегральных схемах КР142ЕП, КР1033ЕУ, КР1114ЕП и КР1156ЕУ.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: