Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

AJ f J и а закр

- 1макс - Lmhh - -

gl одр

Из этого соотношения следует

откр + закр

откр

(16.19)

(16.20)

Таким образом, выходное напряжение импульсного стабилизатора напряжения прямо пропорционально коэффициенту заполнения импульсов коммутатора и не зависит от выходного тока, пока > ДА/.

Ток через открытый коммутирующий транзистор равен сумме тока нагрузки 1 и тока заряда конденсатора. Отношение

Of = hbJh

будет тем больше, чем меньше величина индуктивности дросселя L. Величину а следует ограничивать значением 1,2, чтобы не завышать требуемых параметров транзистора Ту коммутатора. Для определения величины L рассмотрим соотношение, очевидное из рис. 16.32,

/1 ако = + ViA/x,. .

Подставив соответствующие выражения из формул (16.19) и (16.20), получим

2Г((х - 1)

(16.21)

где R - величина сопротивления,

нагрузки.

При конечной величине емкости конденсатора на выходе стабилизатора будут иметь место пульсации напряжения. Ток заряда конденсатора составляет

Периоды заряда и разряда конденсатора соответствуют на рис. 16.32 заштрихованным областям на графике тока Ij. Для величины напряжения пульсаций выходного напряжения справедливо следующеЛо-отношение:

Подставив соответствующие выражения из формул (16.19) и (16.20), получим

&LCf

(16.22)

Так как здесь не учитывается омическое сопротивление конденсатора, то фактически измеренная величина напряжения пульсаций окажется несколько превышающей рассчитанную величину.

В отличие от непрерывного последовательного стабилизатора напряжения средний ток, протекающий через коммутирующий транзистор, получается меньшим, чем выходной ток. Пренебрегая потерями, можно записать следующее соотношение баланса мощности:

Отсюда следует, что

Ie = (UJUJI,.

(16.23)

Расчет импульсного стабилизатора напряжения следует проиллюстрировать числовым примером. Допустим, что требуется стабилизированное напряжение 5 В при токе нагрузки 5 А. Нестабилизированное входное напряжение равно 10 В. Частота генератора возбуждения составляет 20 кГц. Выберем в качестве коэффициента перерегулирования тока величину а = 1,2. При этих параметрах из формулы (16.21) получим величину индуктивности дросселя L = = 63 мкГн. Максимальная величина накапливаемой такой индуктивностью энергии составляет £, акс = /zLJlm = = 1,1 мДж. Эту величину необходимо знать для выбора сердечника дросселя.

Допустим, что напряжение пульсаций выходного напряжения не должно превышать 30 мВ. Тогда из формулы (16.22) минимально необходимая величина емкости конденсатора С составит 413 мкФ.

Импульсный стабилизапюр с повышением напряжения

В описанной выше схеме стабилизатора, которая изображена на рис. 16.30, выходное напряжение всегда ниже входного.



Устройство

управленая

<?+ Ua

1 JL

Рис. 16.33. Схема импульсного стабилизатора для повышения входного напряжения.

-f О

Устройство управления

Изменив расположение элементов в схеме, можно, используя свойство самоиндукции, получить выходное напряжение большее, чем входное. Когда в схеме, изображенной на рис. 16.33, транзистор запирается, потенциал на его коллекторе поднимается до величины, превышающей входное напряжение. При этом через диод D заряжается конденсатор С. Как и при выводе соотношений (16.17) и (16.18), для величины выходного напряжения можно записать

UJU, = r/Up.

(16.24)

Остальные параметры схемы получаются так же, как соответствующие параметры ранее рассмотренной цепи стабилизатора.

Импульсный стабилизатор с инвертированием напряжения

Использование явления самоиндукции позволяет также при помощи импульсного регулятора напряжения получить из положительного входного напряжения отрицательное выходное. Схема такого варианта


J. ±

Рис. 16.34. Схема импульсного стабилизатора для получения отрицательного выходного напряжения при положительном входном напряжении.

стабилизатора представлена на рис. 16.34. Когда транзистор Ti закрывается, вследствие явления самоиндукции на коллекторе транзистора 7 появляется отрицательный потешщал. При этом диод D открывается, и конденсатор заряжается до некоторого отрицательного напряжения. Для величины выходного напряжения справедливо следующее соотношение:

t/<./t/e=-WW (16.25)

Устройство управления для всех трех схем стабилизаторов одинаково. Оно может быть выполнено в виде монолитной интегральной схемы, например типа TL 497 фирмы Texas Instruments или цА 78S40 фирмы Fairchild.

16.5.2. ПЕРВИЧНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

На рис. 16.35 приведена принципиальная схема первичного стабилизатора напряжения [16.5]. Напряжение сети непос-

Цепь гадьбаии-ческого разделе ния ттенилалвВ

Цепь гальванического разделе-ния потенииало1

1, и 1

\U2 D2

W 1

Задающий] генератор *~

Устройство управления

Рис. 16.35. Принцип работы первичного импульсного стабилизатора напряжения.

L/C/-фильтр для защиты электросети от вносимых регулятором помех.



редственно выпрямляется мостовым выпрямителем. Падение напряжения на каждом, из двух последовательно включенных сглаживающих конденсаторах С,. Cl составляет 150 В. При помощи коммутирующих транзисторов и к первичной обмотке силового высокочастотного трансформатора подается попеременно напряжение:

1-150 В,

когда открыт транзистор Г когда открыт транзистор Tj.

Как видно из схемы, первичная обмотка трансформатора подключается к выпрямителю так, чтобы через нее не могла протекать постоянная составляющая тока. Это предотвращает возможность насыщения трансформатора вследствие несимметрии в длительностях открытого состояния транзисторов коммутатора.

Вторичное переменное напряжение выпрямляется стандартной схемой вьшрямителя со средним выводом вторичной обмотки. Использование такой схемы практически не увеличивает затрат на дополнительную часть вторичной обмотки, так как на высокой частоте число витков вторичной обмотки мало. В то же время эта схема снижает мощность потерь на выпрямителе, так как напряжение падает только на одном открытом диоде. Это особенно важно при получении малых выходных напряжений, так как диоды Dy vi D2 при этом являются основным источником потерь мощности. Для снижения статических и динамических потерь в таких схемах целесообразно применять мощные диоды Шоттки, например типа MBR 3520... ... MBR 7545 фирмы Motorola.

Сглаживание пульсаций выходного напряжения осуществляется, как и при вторичной стабилизации напряжения, с помощью LC-фильтра.

Устройство управления работает по тому же принципу, что и для вторичных стабилизаторов. Дополнительно в это устройство включена схема распределителя импульсов, которая подает импульсы управления попеременно на каждый из коммутирующих транзисторов. Так как транзисторы преобразователя находятся на первичной стороне трансформатора, то управление ими должно осуществляться с гальванической развязкой от вторичной стороны. Поэтому импульсы управления должны подаваться на них через импульсные трансформаторы или оптронные ключи.

Чтобы снизить потери мощности на коммутирующих транзисторах, необходимо рассчитать схему так, чтобы эти транзисторы коммутировали напряжение с возможно большей крутизной фронтов импульсов тока, а также не находились одновременно в открытом состоянии. При оптимальном выборе параметров схемы можно добиться коэффициента полезного действия преобразователя свыше 80%. Схемы управления для преобразователей выпускаются в монолитном интегральном исполнении, например SG 3524 фирмы Silicon General или TL 494С фирмы Texas Instruments.

J Описанную схему можно использовать iHipn питании от сети постоянного напряжения. В этом случае она работает как преобразователь постоянного напряжения с высоким коэффршиентом полезного действия.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.