Ток в катушке индуктивности LC фильтра

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Ключевым моментом работы базовой схемы коммутатора, показанного на рис. 11.3, является характер тока, протекающего через катушку ин­дуктивности. Поскольку катушка индуктивности подвергается воздей­ствию скачкообразно изменяющегося напряжения, то не сложно определить протекающий через нее ток. При малых изменениях V^^^, ток че­рез катушку индуктивности линейно нарастает или спадает. Амплитуду этих колебаний можно рассчитать из чисто геометрических соображе­ний. Из обоих рисунков 11.3 и 11.4 следует, что:

clip_image002

 

clip_image004

Рис. 11.3 Амплитуды тока в катушке индуктивности в зависимости от времени включенного и выключенного состояния. (А) Базовая схема коммутатора. (В) Путь тока во время включенного состояния. (С) Путь тока во время выключенного состояния. Чтобы воспользоваться приведенными выражениями, ток следует выразить в амперах, время в секундах, а индуктивность в генри.

clip_image006

Рис. 11.4. Вид напряжений и тока в схеме, изображенной на рис. 11.3. (А) Среднее напряжение на катушке индуктивности равно нулю. (В) Среднее значение пилообразного тока через катушку индуктивности равно току через нагрузку. (С) Пульсации являются следствием работы коммутатора. Обратите внимание на фазовые соотношения между выходным напряжением и пилообразным током через катушку индуктивности. Пульсации напряжения не сину­соидальны в значительной степени из-за наличия последовательного эквивалентного сопротивления конденсатора.

Важно отметить, что ток через катушку индуктивности, несмотря на его пилообразную форму, имеет по существу непрерывный характер. И в отличие от тока катушки индуктивности в простой схеме однополупе­риодного выпрямителя он не опускается до нуля. В коммутаторе катуш­ка индуктивности и фиксирующий диод работают вместе, обеспечивая примерно постоянный ток через нагрузку. На рис. П.ЗС показано, что направление тока, протекающего после выключения коммутатора то же самое, что и в течение времени, когда коммутатор включен, хотя на­пряжение, приложенное к катушке индуктивности, имеет противопо­ложный знак.

Совсем не очевидно, что наблюдая выходное напряжение мы увидим ожидаемую форму пульсирующего напряжения потому, что электроли­тические конденсаторы фильтра имеют заметное последовательное со­противление. Выходное напряжение представляет собой сумму падений напряжений на внутреннем сопротивлении и на емкости. Однако это ка­сается только случая, когда мы рассматриваем идеализированные ком­поненты с целью установления основных принципов работы. Тем не менее, основная проблема в совершенствовании импульсных стабилиза­торов состоит в производстве идеальных компонент. Теория импульсных источников питания была разработана уже давно и последующее усовер­шенствование этих источников зависит, прежде всего, от дальнейшего улучшения переключающих транзисторов, конденсаторов фильтра, фик­сирующих диодов и других важных компонент.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты