Узел управления

В большинстве "компьютерных" ИБП этот узел построен на базе микросхемы ШИМ-контроллера TL494CN (отечест­венный аналог — КР1114ЕУ4) или ее модификаций. Основная часть схемы подобного узла — на рис. 9, на ней по­казаны и элементы внутреннего устрой­ства упомянутой микросхемы.

Генератор пилообразного напряже­ния G1 служит задающим. Его частота зависит от номиналов внешних элемен­тов R8 и 03. Генерируемое напряжение поступает на два компаратора (A3 и А4), выходные импульсы которых суммиру­ет элемент ИЛИ D1. Далее импульсы через элементы ИЛИ-НЕ D5 и D6 пода­ют на выходные транзисторы микросхе­мы (V3, V4). Импульсы с выхода элемен­та D1 поступают также на счетный вход триггера D2, и каждый из них изменяет состояние триггера. Таким образом, если на вывод 13 микросхемы подана лог. 1 или он, как в рассматриваемом случае, оставлен свободным, импульсы на выходах элементов D5 и D6 череду­ются, что и необходимо для управления двухтактным инвертором. Если микро­схему TL494 применяют в однотактном преобразователе напряжения, вывод 13 соединяют с общим проводом, в ре­зультате триггер D2 больше не участву­ет в работе, а импульсы на всех выходах появляются одновременно.

Элемент А1 — усилитель сигнала ошибки в контуре стабилизации выход­ного напряжения ИБП. Это напряжение (в рассматриваемом случае — +5 В) че­рез резистивный делитель R1R2 посту­пает на один из входов усилителя. На втором его входе — образцовое на­пряжение, полученное от встроенного в микросхему стабилизатора А5 с помо­щью резистивного делителя R3—R5. Напряжение на выходе А1, пропорцио­нальное разности входных, задает по­рог срабатывания компаратора А4 и, следовательно, скважность импульсов на его выходе. Так как выходное напряжение ИБП зависит от скважности (см. выше), в замкнутой системе автомати­чески поддерживается его равенство образцовому с учетом коэффициента деления R1R2. Цепь R7C2 необходима для устойчивости стабилизатора. Вто­рой усилитель (А2) в данном случае отключен подачей соответствующих на­пряжений на его входы и в работе не участвует.

Функция компаратора A3 — гаранти­ровать наличие паузы между импульса­ми на выходе элемента D1, даже если вы­ходное напряжение усилителя А1 вышло за допустимые пределы. Минимальный порог срабатывания A3 (при соединении вывода 4 с общим проводом) задан внут­ренним источником напряжения GV1. С увеличением напряжения на выводе 4 минимальная длительность паузы рас­тет, следовательно, максимальное вы­ходное напряжение ИБП падает.

Этим свойством пользуются для плавного пуска ИБП. Дело в том, что в начальный момент работы блока кон­денсаторы фильтров его выпрямителей полностью разряжены, что эквивалент­но замыканию выходов на общий про­вод. Пуск инвертора сразу же "на пол­ную мощность" приведет к огромной перегрузке транзисторов мощного кас­када и возможному выходу их из строя. Цепь C1R6 обеспечивает плавный, без перегрузок, пуск инвертора.

В первый после включения момент конденсатор С1 разряжен, а напряже­ние на выводе 4 DA1 близко к +5 В, по­лучаемым от стабилизатора А5. Это га­рантирует паузу максимально возмож­ной длительности, вплоть до полного отсутствия импульсов на выходе мик­росхемы. По мере зарядки конденсато­ра С1 через резистор R6 напряжение на выводе 4 уменьшается, а с ним и дли­тельность паузы. Одновременно растет выходное напряжение ИБП. Так продол­жается, пока оно не приблизится к об­разцовому и не вступит в действие ста­билизирующая обратная связь. Даль­нейшая зарядка конденсатора С1 на процессы в ИБП не влияет. Так как пе­ред каждым включением ИБП конден­сатор С1 должен быть полностью раз­ряжен, во многих случаях предусматри­вают цепи его принудительной разряд­ки (на рис. 9 не показаны).

Дата добавления: 2014-01-04