Импульсные источники питания

January 20, 2012 by admin Комментировать »

Преобразование постоянного напряжения в постоянное

До сих пор предполагалось, что все рассмотренные источники питания имеют в качестве исходного источника выпрямленное напряжение сети 50 Гц. В некоторых случаях исходным является постоянное напряжение, но и его все же можно использовать для превращения в переменное напряжение и выпрямления, чтобы получить требуемое выходное напряжение.

Простая схема, приведенная на рис. 9.37, удовлетворяет обычным требованиям создания источника питания с отрицательным напряжением из положительного напряжения, скажем, из единственного напряжения, ко-

Рис. 9.37. Практическая импульсная схема для получения напряжения питания —5 В из напряжения +5 В.

Рис. 9.38. Стабилизированный импульсный преобразователь постоянного напряжения с повышением напряжения.

торое имеется на платах с логическими схемами величиной 5 В, но где для какой-то конкретной схемы нужно двухполярное питание ± 5 В. В схеме на рис. 9.37 применен триггер Шмитта 74НС14, охваченный положительной обратной связью с постоянной времени R_XC_V в результате чего в схеме возникают колебания с частотой около 20 кГц.

Затем с помощью диодов D_x и D₂ и конденсаторов и С₂, которые действуют как накопители заряда, полученное переменное напряжение выпрямляется, в результате чего образуется выходное напряжение, примерно равное —5 В. Стабилизация оказывается удовлетворительной при выходных токах величиной несколько миллиампер.

С помощью импульсной схемы можно преобразовать постоянное напряжение в постоянное с повышением напряжения, используя соответствующую индуктивность или повышающий трансформатор. В качестве примера на рис. 9.38 показана схема, в которой используется специальная ИС импульсного преобразователя типа RC4190N и которая позволяет повысить напряжение с 5 до 15 В при токе нагрузки 25 мА. У этой схемы к.п.д. равен 85 %, коэффициент нестабильности — 0,04 %, нагрузочная способность — 0,2 %. Рабочую частоту можно выбрать от 100 Гц до 75 кГц: в нашем примере она равна 25 кГц. Повышение напряжения происходит за счет противо-э.д.с. в индуктивности L, которая представляет собой простой радиочастотный дроссель с индуктивностью 1 мГн, включенный между источником напряжения и прерывателем. В противоположность этому понижающему преобразователю в понижающей схеме индуктивность включается между прерывателем и выходом, где она действует как элемент делителя напряжения и как элемент фильтра.

На рис. 9.39 показаны четыре основные конфигурации схем импульсных источников питания. В каждой схеме в результате исчезновения магнитного поля в катушке индуктивности возникает выходная э.д.с. Трансформатор обратного хода, изображенный на рис. 9.39, г, своим названием обязан применению в генераторе строчной развертки телевизоров, где он используется для создания высоковольтного напряжения; он позволяет получать изолированное выходное напряжение.

Рис. 9.39. Четыре конфигурации импульсных источников питания.

Стабилизация импульсных источников питания осуществляется, как обычно, путем сравнения выходного напряжения с опорным, но вместо рассеяния мощности в проходном транзисторе применяется широтно-им- пульсная модуляция (ШИМ), то есть изменяется коэффициент заполнения в последовательности импульсов, поступающих в индуктивность и диод, так, как это делается в тиристорных схемах регулирования переменного напряжения, рассматриваемых в следующем подразделе. Существует широкий спектр специализированных интегральных схем импульсных стабилизаторов, работающих обычно с входными напряжениями до 50 В и регулируемыми выходными напряжениями от 5 до 40 В. Наибольший к.п.д. — выше 80 % — реализуется у них при токах более 10 А. Как и у линейных стабилизаторов, добавление мощных внешних транзисторов позволяет управлять большими мощностями.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Нравится

Импульсные источники питания

Похожие посты:

Оставить комментарий