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 RXCV в результате чего в схеме возникают колебания с частотой около 20 кГц.

Затем с помощью диодов Dx 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

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