Химия - Импульсный стабилизатор напряжения - Принцип действия

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Импульсный стабилизатор напряжения
2. Принцип действия
3. Преобразователи на основе дросселя
4. Другие разновидности
5. Достоинства

Важнейшими элементами импульсного источника питания являются ключ — устройство, способное за короткое время изменить сопротивление прохождению тока с минимального на максимальное, и наоборот, и интегратор, напряжение на котором не может измениться мгновенно, а плавно растёт по мере накопления им энергии и так же плавно падает по мере отдачи её в нагрузку. Простейшим примером такого элемента может служить конденсатор, перед которым включено некоторое ненулевое сопротивление.

На рисунке изображена функциональная схема импульсного стабилизатора на основе широтно-импульсной модуляции. Входное напряжение U_i через ключ поступает на интегратор. Интегратор накапливает энергию, подаваемую с ключа и отдаёт её в нагрузку, когда ключ разомкнут. В результате на выходе имеем усреднённое значение напряжения, которое зависит от входного напряжения и скважности импульсов с небольшой пульсацией, зависящей от частоты генератора и ёмкости конденсатора. Это напряжение с помощью операционного усилителя сравнивается с опорным напряжением с эталона. Разница между ними поступает на модулятор. Модулятор преобразует импульсы генератора в прямоугольные импульсы, скважность которых зависит от разности между опорным и выходным напряжением. Обычно генератор выдаёт треугольные или пилообразные импульсы, которые преобразуются в прямоугольные с помощью порогового элемента с регулируемым порогом срабатывания. Импульсы с выхода модулятора управляют замыканием и размыканием ключа.

Несколько иначе устроен ключевой стабилизатор напряжения. В нём также входное напряжение поступает через ключевой элемент на накопитель, а выходное сравнивается с опорным в ОУ. Однако разность между ними подаётся на триггер Шмитта. Как только выходное напряжение превышает опорное на определённую величину U₁, триггер Шмитта открывается и закрывает ключ. Накопитель разряжается, пока напряжение на нём не упадёт ниже некоторой величины U₂, после чего ключ снова открывается и процесс повторяется.

Такой стабилизатор проще по конструкции, однако частота замыкания\размыкания ключа в нём непостоянна, что не всегда удобно. Кроме того, при двухпозиционном регулировании возможно использование не всех видов преобразователей: например невозможно использование описанного ниже повышающего преобразователя.

Просмотров: 4776

<<< Диодный мост

Источник тока >>>