Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



повышенная пульсация выходного напряжения стабилизатора (по сравнению со схемой на рис. 1.10, для которой п- I) из-за . скачкообразного изменения тока, протекающего через конденсатор сглаживающего фильтра.

Режим прерывистых токов дросселя. Отличие данного режима от режима непрерывных токов дросселя для схемы на рис. 1.10 за-илючается в следующем.

На интервале времени ti-t, (см. рис. 8.12, б), когда регулирующий транзистор закрыт, ток i, протекающий через дроссель и диод, спадает и в момент времени t, достигает нуля. На интервале времени/2-транзистор по-прежнему закрыт, конденсатор С„ разряжается через нагрузку, а дроссель и диод оказываются электрически выключенными из схемы. Причем в момент времени напряжение коллектор-эмиттер транзистора уменьшается от С/„-(Удр до и„ - и„. При поступлении отпирающего импульса «п.у транзистор открывается и его коллекторный ток начинает увеличиваться от нуля. Следует отметить, что в момент времени tg выброс коллекторного тока /j „ в данном режиме работы стабилизатора принципиально отсутствует из-за закрытого состояния диода в течение времени ("а-("д.

Схемы на рис. 8.1, а, б также могут работать в режиме прерывистых токов дросселя (для данного случая временные диаграммы на рис. 8.15 показаны пунктирной линией).

Недостатками режима прерывистых токов являются нелинейность регулировочной характеристики, увеличение внутреннего сопротивления и повышенная пульсация напряжения иа иагрузке, так как иа интервале времени -tg (рис. 8.12, б и 8.15) дроссель не участвует в сглаживании перемениого напряжения. Поэтому при проектировании ИСН режима прерывистых токов дросселя необходимо избегать.

Методика расчета. Исходными данными для расчета ИСН являются: напряжение Ujj и пределы его изменения Аи; внутреннее сопротивление источника постоянного напряжения номинальное выходное напряжение стабилизатора 1/„ и допустимые пределы

«КЗ

Г1 1

-

Un.fj

Ik II

Рис. 8.15. Диаграммы изменений напряжений и токов в стабилизаторе понижающего типа с автотрансформаторным включением дросселя в режимах непрерывных (а) и прерывистых (б) токов дросселя




Рис. 8.16. Схема релейного стабилизатора

его регулировки At/„; максимальный /н тох " минимальный lumin токи нагрузки; допустимая амплитуда пульсации выходного напряжения стабилизатора U„\ коэффициент стабилизации Кст и внутреннее сопротивление г; максимальный температурный уход напряжения б(/„.т на нагрузке; предельные значения температуры окружающей среды Тс min и Тс max-

На рис. 8.16 и 8.17 приведены схемы ИСН понижающего типа соответственно релейного типа и с широтно-импульсной модуляцией.

Схема на рис. 1.10 [19, 23, 27, 46].

1. Выбираем частоту преобразования /ц и принимаем ориентировочно TjcT = 0,85 0,95.

2. Определяем минимальное и максимальное значения относительной длительности (коэффициент заполнения) импульса напряжения на входе фильтра:

У min = (Ун - Д(/н)/Пст (U„ + At/n). У max == + Д(/н)/Пст in - и)-

(8.2)


Рис. 8.17. Схема стабилизатора с широтно-импульсным модулятором 11* 323



3. Из условия сохранения режима непрерывности токов дросселя определяем его минимальную индуктивность

Lmin > {U„ + AU„) 0-ymin),2lnmin fn- (8.3)

4. Вычисляем произведение LC„ по заданному значению пульсации напряжения на нагрузке

iC„ = (t/„-At/„) (1-7тгп)/16У„ / (8.4)

и определяем индуктивность дросселя (с током > Ктах) " кость конденсатора из условия равенства их масс с учетом (8.3) и (8.4).

5. Амплитуда тока через конденсатор С„ равна (для релейных стабилизаторов проверка предельно допустимых параметров конденсатора проводится для /ц - fa max)

с max-(n-AUn) il~yrrnn)/2Lfa. (8.5а)

Действующий ток через конденсатор

с;,-стах/У (8-5б)

6. Определяем среднее и предельные значения тока, протекающего через дроссеЛь, при Unmax и /нтах

ср ~ тах>

min К niax~~С тах (8.6)

L max tt тах~ Стах-

7. Задаемся значением / = (1,2 2) / и с учетом частоты преобразования -выбираем регулирующий транзистор по току и напряжению lymax- Ыт

Kmax>L тах\ КЭ max > iUn+U„).

8. Выбор импульсного диода проводится с учетом частоты преобразования по прямому току и обратному напряжению

пр> ft max обр.и.р >t/пmaл:=п + A/п• 9. Вычисляем ток дросселя / и коэффициенты ЛГ..р, и /f.jpg;

4=/нта..-(нЧ-А1/н)(1-7т«д:)/2/-/п, (8.7)

/Стр1 = /к;„ Бг21этйл: TV2-Il/Iв 21э тах>

де 2lэmin 2lэmax = hmaJ2iэmin " предельные значения коэффициента передачи и базовый ток регулирующего транзистора.

10. По графикам на рис. 8.13 определяем tg, а затем емкость конденсатора Cg да 1,6/g Tg/At/sB включенного параллельно переходу эмиттер-база транзистора (А t/эБ - изменение напряжения эмиттер-база на входной характеристике транзистора, соответствующее изменению базового тока иа /б„).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [105] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0115