Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Т1 - мощный силовой ключ;

Т2,Т3 – предусилительные ключи;

R 12к, 36к – измерительный элемент;

К – компаратор, режим работы компаратора выбирается так же как и для непрерывного стабилизатора – без захода в насыщение. Лучше применить схему дифференциального усилителя ( ОУ с ОС).

На входе компаратора образуется сигнал ошибки ( разность между опорным и измеренным напряжением).

На вход схемы сравнения СС подается пила и сигнал ошибки. СС – узел вертикального управления.

По фронту сигнала с СС RS – триггер сбрасывается в ноль и транзистор Т1 запирается.

Rт – позволяет сорвать колебания ГПН при возникновении токов к.з. или перегрузок.

Интегральные схемы управления импульсными стабилизаторами напряжения

ИМС SG 15254 (1114 EУ1)

Встроенная схема ограничения тока;

Внешняя синхронизация;

Однотактная или двухтактная схема конфигурации выхода

Диапазон рабочего напряжения 8...40В

Величина опорного напряжения 5В

Нестабильность опорного напряжения току и по напряжению 0,4 %

ТК опорного напряжения < 9%

Два транзисторных ключа с выходным током по 50 мА

Общий ток питания <10мА

Диапазон частот генератора 0,1...300кГц

Выводы:

1,2 – входы усилителя

3 – выход генератора

4,5 – входы токоограничивающего усилителя

6 – резистор генератора

7 – конденсатор генератора

8 – общий

16 – опорное напряжение

15 – «+» напряжения питания

14,13 – выходной транзистор В

12,11 – выходной транзистор А

10 – вход блокировки

9 – вход компенсации

Типовая схема включения

Отечественные микросхемы содержат ещеи 3 компаратора, которые защищают от повышенного или низкого входного напряжения.

Приведенная выше схема - понижающий импульсный стабилизатор с выходными параметрами Vо = 5В, Iо = 1А, и частотой дискретизации 20 кГц.

Рекомендации к расчету:

–ток заряда времязадающей емкости равен:

его значение должно лежать в пределах 30мкА...2мА;

– резистор R_Т выбирают 1,8...100 кОм;

– величина времязадающей емкости С1 не должна быть ниже 1000пФ и не выше 0,1 мкФ;

–

–

– расчет выходной емкости (электролита С6):

Δ Uпвых – размах пульсаций на выходе

– расчет выходного напряжения:

Uвп – напряжение на неинвертирующем входе (сигнал ошибки)

–

-транзисторы Т1 и Т2 обеспечивают выходной ток до 1А

Выходное напряжение стабилизатора делится пополам, происходит смещение ошибки ШИП

Каждый выходной транзистор открыт полпериода с учетом потерь это меньше чем полпериода.

В схеме повышающего преобразователя возможно применение преобразователя полярности, и получение номинального напряжения обратной полярности, то есть например +(-)15В.

Выходное напряжение для повышающей схемы равняется 2,5...

Высокочастотные преобразователи с резонансными регулирующими элементами.

В импульсных преобразователях используются частоты 20- 80кГц при повышении частоты резко возрастают динамические потери. Они зависят от частоты переключений, времени переключения, тока коллектора и напряжения на коллекторе.

Чтобы уменьшит потери выгодно производить переключения при нулевом токе Iк. Тогда динамическая составляющая потерь уменьшается к нулю, а остается статическая

Конструкция таких ключей, переключающихся при нулевом токе

Вместо БТ используются часто ПТ.

Траектория 1 – переключение без резонансных цепочек, 2 – с резонансными цепочками. Из сравнения видно, что траектория рабочей точки обычного ключа проходит через точки значительных перегрузок.

Если есть диод D1 – однополупериодный режим если нету – двуполупериодный.