Выходные выпрямители

На рис. 7 показана типовая схема че­тырехканального выпрямительного узла ИБП. Чтобы не нарушать симметрии перемагничивания магнитопровода сило­вого трансформатора выпрямители строят только по двухполупериодным схемам, причем мостовые выпрямители, для которых характерны повышенные по­тери, почти не применяют. Главная осо­бенность выпрямителей в ИБП— сглажи­вающие фильтры, начинающиеся с ин­дуктивности (дросселя). Напряжение на выходе выпрямителя с подобным фильт­ром зависит не только от амплитуды, но и от скважности (отношения длитель­ности к периоду повторения) поступаю­щих на вход импульсов. Это дает воз­можность стабилизировать выходное на­пряжение, изменяя скважность входного. Применяемые во многих других случаях выпрямители с фильтрами, начинающи­мися с конденсатора, подобным свойст­вом не обладают. Процесс изменения скважности импульсов обычно называют ШИМ — широтно-импульсной модуляци­ей (англ. PWM — Pulse Width Modulation).

Так как амплитуда импульсов, про­порциональная напряжению в питающей сети, на входах всех имеющихся в блоке выпрямителей изменяется по одинако­вому закону, стабилизация с помощью ШИМ одного из выходных напряжений стабилизирует и все остальные. Чтобы усилить этот эффект, дроссели фильтров L1.1—L1.4 всех выпрямителей намотаны на общем магнитопроводе. Магнитная связь между ними дополнительно син­хронизирует происходящие в выпрями­телях процессы.

Для правильной работы выпрямите­ля с L-фильтром необходимо, чтобы ток его нагрузки превышал некоторое ми­нимальное значение, зависящее от ин­дуктивности дросселя фильтра и часто­ты импульсов. Эту начальную нагрузку создают резисторы R4—R7, подклю­ченные параллельно выходным конден­саторам С5—С8. Они же служат для ус­корения разрядки конденсаторов после выключения ИБП.

Иногда напряжение -5 В получают без отдельного выпрямителя из напря­жения -12В с помощью интегрального стабилизатора серии 7905. Отечест­венные аналоги — микросхемы КР1162ЕН5А, КР1179ЕН05. Ток, потреб­ляемый узлами компьютера по этой це­пи, обычно не превышает нескольких сотен миллиампер.

В некоторых случаях интегральные стабилизаторы устанавливают и в других каналах ИБП. Это решение исключает влияние изменяющейся нагрузки на вы­ходные напряжения, но снижает КПД блока и по этой причине применяется только в сравнительно маломощных каналах. Примером может служить схема узла вы­прямителей ИБП PS-6220C, показанная на рис. 8. Диоды VD7—VD10 — защитные.

Как и в большинстве других блоков, здесь в выпрямителе напряжения +5 В установлены диоды с барьером Шоттки (сборка VD6), отличающиеся меньшими, чем у обычных диодов па­дением напряжения в прямом направ­лении и временем восстановления об­ратного сопротивления. Оба этих фак­тора благоприятны для увеличения КПД. К сожалению, сравнительно низ­кое допустимое обратное напряжение не позволяет применять диоды Шоттки и в канале +12 В. Однако в рассматри­ваемом узле эта проблема решена последовательным соединением двух выпрямителей: к 5 В недостающие 7 В добавляет выпрямитель на сборке диодов Шоттки VD5.

Для устранения опасных для диодов выбросов напряжения, возникающих в обмотках трансформатора на фронтах импульсов, предусмотрены демпфиру­ющие цепи R1C1, R2C2, R3C3 и R4C4.

Дата добавления: 2014-01-04