Дополнительный материал к лекции 21 для самостоятельной работы

Принцип работы схемы, на рисунке 2.60, следующий. При закрытых транзисторах VT₂, VT₃ конденсатор С заряжается по цепи (+)U_п,

R₂,С,VT₃,VT₂,(-)U_п (путь тока заряда i_з показан сплошной линией). Последовательно включенные в прямом направлении диоды VD₂,VD₃ ограничивают напряжение на конденсаторе, когда транзистор VT₁ открыт. При поступлении от системы управления сигнала, транзистор VT₁ открывается и

конденсатор начинается разряжаться по цепи: (+) С, VT₁, R₁, VT₂,VD₁, (-)С. Ток разряда i_р (путь разряда показан штриховой линией) протекает в направлении, противоположном движению основных носителей заряда эмиттерного перехода VT₂, в результате чего VT₂ форсированно размыкается. Диод VD₁ предохраняет эмиттерный переход VT₃ от пробоя при прохождении импульса запирающего тока и способствует быстрому и надежному открытию VT₂. Дополнительное напряжение на коллекторе транзистора VT₂ создается за счет падения напряжения на части обмотки (1…2) дросселя L сглаживающего фильтра LС- фильтра силового каскада. Диод VD₄ коммутационный диод предназначен для формирования цепи питания нагрузки при замкнутом транзисторе VT₂.

Рисунок 2.60- Функциональная электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения

Основной недостаток этой схемы - транзистор VT₁ в течение небольшого промежутка времени должен пропустить мощный импульс тока, для обеспечения его требуется дополнительный промежуточный импульсный усилитель.

Схема управления импульсных стабилизирующих устройств состоят из тех же элементов, что и в стабилизаторах непрерывного типа (регулирующего, усиления обратной связи, измерения стабилизированного параметра, опорного напряжения и их сравнения), а также специфических узлов, осуществляющих

преобразование сигнала обратной связи в импульсную последовательность для управления работой регулирующего (силового) каскада, в составе: задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, широтно-импульсный модулятор, формирователи управляющих импульсов, пороговые устройства. К этим узлам предъявляются требования обеспечения стабильности параметров, 115

устойчивости работы, высокой надежности, малой потребляемой мощности. В ряде устройств функции задающего генератора, широтно-импульсного модулятора и усилителя обратной связи могут быть совмещены в одном узле, что сокращает число узлов и облегчает проектирование ИСН.

Коэффициент стабилизации ИСН составляет несколько десятков, сотен. Температурный коэффициент напряжения определяется в основном источником опорного напряжения, температурной стабильностью уровней, обеспечивающих формирование импульсных сигналов, значение ТКН примерно такое же, как у стабилизаторов непрерывного действия: десятые, сотые доли процентов на градус Цельсия.

В качестве импульсных стабилизаторов используются также инверторы и преобразователи, при работе с независимым возбуждением от системы управления, обеспечивающей, как правило, режим с ШИМ – регулированием. Далее будем их называть импульсными стабилизаторами с трансформаторной развязкой.

Импульсные стабилизаторы без и с трансформаторной развязкой составляют основу источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом (ИВЭП с БТВ), обеспечивающих высокие энергетические (КПД до 90…98%) и удельные массогабаритные (свыше 40…50 Вт,дм³) показатели.

Заметим, что эти свойства достигаются благодаря применению ключевых режимов работы силовых каскадов и повышенной частоты преобразования энергии, значение которой при современной элементной базе составляет 20…40 кГц и по мере ее совершенствования будет возрастать до частоты 500кГц и свыше.

Существенным недостатком ИСН является генерация ими высокочастотных электромагнитных помех, распространяющихся по проводам (кондуктивные помехи) в питающей сеть и к потребителю, а также в пространстве (помехи излучения), а также сложная настройка, значительное количество компонентов, заметная инерционность и схема управления сложная.

Дата добавления: 2014-01-04