Импульсные источники питания постоянного тока
Импульсные источники напряжения постоянного тока применяются главным образом как стабилизаторы напряжения. В отличие от непрерывных стабилизаторов напряжения импульсные стабилизаторы обладают лучшими энергетическими характеристиками, меньшими массами и габаритами.
Рассмотрим две основные схемы понижающего и повышающего импульсного источника напряжения постоянного тока.
Схема понижающего импульсного источника напряжения постоянного тока приведена на рис. 185 а.
Рис. 185. Понижающий импульсный источник постоянного напряжения
В этой схеме используется накопительная индуктивность (дроссель) L, включённая последовательно с нагрузкой 
. Для сглаживания пульсаций в нагрузке параллельно ей включён конденсатор фильтра С. Ключевой транзистор VT включён между источником питания 
и накопительной индуктивностью L. Схема управления включает или выключает транзистор. При включении транзистора VT в индуктивности L начинает возрастать ток, достигая своего максимального значения к моменту выключения транзистора VT (рис. 185 б).
По сигналу, поступившему от схемы управления, транзистор VT запирается, а диод D отпирается. Энергия, накопленная в дросселе L, начинает расходоваться в нагрузке и ток дросселя начинает уменьшаться по линейному закону. Этот спад продолжается вплоть до нового отпирания транзистора VT.
Включение в схему диода D обеспечивает непрерывность тока в индуктивности L и исключает появление опасных выбросов напряжения на транзисторе VT в момент коммутации.
|
|
|
На рис. 185 в, г приведены эквивалентные схемы замещения для двух рассмотренных интервалов работы схемы. В зависимости от значения параметров схемы возможны два режима работы: 1 – непрерывного и 2 – прерывистого тока в индуктивности. Обычно значение индуктивности выбирается такой, чтобы обеспечить режим непрерывного тока. Этот режим работы и рассматривается в дальнейшем.
Электромагнитные процессы в схеме представлены на (рис. 185 б). При анализе схемы можно считать, что напряжение на нагрузке постоянно. Включение и выключение транзистора приводит к скачкообразному изменению напряжения на индуктивности L и пульсации тока в индуктивности. Напряжение на нагрузке определяется исходя из того, что среднее напряжение на индуктивности за период равно нулю, т. е. площади положительной и отрицательной части равны между собой
,
откуда
, (15)
Регулировочная характеристика понижающего импульсного источника напряжения, построенная по уравнению (15).
Схема повышающего импульсного источника. В этой схеме дроссель включён последовательно с источником питания , а диод D – последовательно с нагрузкой.
|
|
|
Рис. 186. Регулировочная характеристика понижающего импульсного источника напряжения
Рис. 187. Повышающий импульсный источник постоянного напряжения
При включении транзистора VT индуктивность L подключается непосредственно к источнику питания. Ток в индуктивности начинает линейно нарастать, пока из схемы управления не поступит сигнал на запирание транзистора VT.
После запирания транзистора VT избыточная энергия, накопленная в L, через открытый диод D поступает в нагрузку, подзаряжая конденсатор фильтра С. Электромагнитные процессы в схеме показаны на рис. 186 б.
Исходя из того, что напряжение на нагрузке постоянно, а среднее напряжение на индуктивности за период равно нулю, можно определить среднее напряжение на нагрузке
,
откуда
. (16)
Регулировочная характеристика повышающего импульсного источника питания, построенная по (186), приведена на (рис. 188).
Рис. 188. Регулировочная характеристика повышающего импульсного источника питания
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!