Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



б) при вычислениях по формуле (8.8) /j

l max 1

причем 11 „,ах \ вычисляется по формулам (8.13) после замены

и Шах на /н mini

в) при вычислениях по формуле (8.9) заметить /„ на

/l«,..)/2 и (t/„+At/„) на [t/„+ ДУ„ + (С/„ + Лг/„) . (I - п)/п];

г) при вычислениях по формуле (8.10) заменить In max на iLmin + И (U„+ AU„) на [U„ + (U„+ AU„- U„)/n].

8.4. Стабилизаторы повышающего типа

Временные диаграммы изменений токов и напряжений для стабилизатора повышающего типа (см. рис. 1.11) приведены на рис. 8.18.

Режим непрерывных токов дросселя. На интервале времени 0-ti транзистор VT закрыт, ток дросселя протекает через диод VD в нагрузку R„ и конденсатор Сц. При этом напряжение на дросселе равно и„ - и„ - и„р, а на транзисторе t/„ - U„p. В момент времени ti открывается транзистор VT и через него на интервале ih-h) протекает импульсный ток амплитудой /ц, обусловлеи-




II ""1

1 f 1 1

4"

Рис. 8.18. Диаграммы изменений напряжений и токов в стабилизаторе повышающего типа в режимах непрерывных (а) и прерывистых (б) токов дросселя



ный разрядом конденсатора С„ через диод VD из-за его инерциоииости. По окончании процессов рассасывания неосновных носителей в диоде VD (момент времени /j) конденсатор Си отключается от дросселя и транзистора и разряжается в нагрузку током /д. В течение этого же времени (2-з) происходит накопление энергии в дросселе (увеличение тока от II ты ДО L max) за счет его подключения к источнику питания через насыщенный транзистор VT. При равны =


0,1 0,4 0,6 0,8 1,0

= и„-

КЭнас

Рис. 8.19. Регулировочные характеристики стабилизатора повышающего типа

этом иапряжения

= КЭнас"-«д = - КЭнас-

С момента времени /3 весь процесс повторяется. Наличие процессов рассасывания в транзисторе приводит к его закрыванию через

время /рас после окончания импульса и

Ток 1{т может быть определен (как и для схемы на рис. 1.10) по графикам на. рис. 8.13. Максимальные значения обратного тока через диод и тока разряда конденсатора 1 обр. max Стах ~ К ш "~ min-

Статическая регулировочная характеристика стабилизатора повышающего типа (без учета потерь в транзисторе и диоде) определяется зависимостью [27]

и»

(, a)(I Y)

где о (г + д„„)/?„; дин. l- н - сопротивления днода (динамическое), дросселя и нагрузки соответственно.

Из построенных по формуле (8.14) кривых на рис. 8.19 видно, что в идеальном случае лри о = О и y • регулировочная характеристика устремляется в бесконечность. При наличии практически неизбежных потерь в дросселе (аф 0), а также в транзисторе и диоде иа регулировочной характеристике появляется экстремум, значение которого сильно зависит от о. На основании построенных регулировочных характеристик можно отметить следующие недостатки стабилизаторов повышающего типа: 1) для получения большого диапазона регулирования выходного иапряжеиия необходимо обеспечить малые значения о; 2) нелинейность характеристик ухудшает условия устойчивой работы стабилизатора; 3) в режиме холостого хода выходное напряжение стабилизатора, начиная с y > (0,6- 0,8), резко увеличивается при а ->- 0.

Временные диаграммы для автотрансформаторного включения дросселя для схем иа рис. 8.2, в, г показаны соответственно на рис. 8.20, а, б. Отличие процессов, протекающих в схемах с автотрансформаторным включением дросселя, по сравнению со схемой на рис. 1.11 заключается в следующем: 1) наличие в контуре коммутации транзистора в момент его открывания дополнительной индуктивности полуобмотки дросселя приводит к уменьшению выбросов коллекторного тока I обратного тока через диод /gp д, а также уменьшает амплитуду тока разряда l. конденсатора



фильтра; 2) напряжение Нцд на транзисторе для схемы на рис. 8.2, а меньше, а для схемы на рис. 8.2, б больше выходного напряжения стабилизатора; 3) колле-кторный ток транзистора в схеме на рис. 8.2, а больше, а в схеме на рис. 8.2, б меньше, по сравнению с тем же током в схеме на рис. 1.11; 4) регулировочная характеристика смещается влево при п > 1.и вправо при п <i I (пунктирные линии иа рис. 8.19).

Режим прерывистых токов дросселя. Отличие данного режима от режима непрерывных токов дросселя для схемы на рис. 1.11 состоит в следующем. После закрытия регулирующего транзистора (момент времени t, на рис. 8.18, б) ток, протекающий через дроссель и диод, уменьшаясь, достигает нуля в момент времени 3. На интервале tg-t, когда транзистор по-прежнему закрыт, ток через дроссель и днод равен нулю. В момент времени ts напряжения скачкообразно уменьшаются на транзисторе от Un - У др ЛО Un< на дросселе от Ua - п - пр -По нуля, на дноде напряжение увеличивается от U„p до (/„ - [/п. а ток конденсатора изменяется от Нуля до /д. При поступлении отпирающего импульса «п.у транзистор открывается, его коллекторный ток начинает плавно увеличиваться от нуля без выбросов /к,„, так как в течение времени h-h диод закрыт.

Применение режима прерывистых токов в схемах с автотрансформаторным включением дросселя приведет к таким же изменениям во временных диаграммах, как и для схемы на рис. 1.П, а именно (пунктирные линии иа рис. 8.20, о, б): увеличится длительность закрытого состояния диода; иа форме напряжений ug " "д "° явится «вырез»; на форме коллекторного тока отсутствуют выбросы

Существенным недостатком режима прерывистых токов является повышенная пульсация напряжения на нагрузке из-за увеличе-

«n.u

н

«КЗ



Рис. 8.20. Диаграммы изменений напряжений и токов в стабилизаторе повышающего типа с автотрансформаторным включением дросселя в режимах непрерывных (а) и прерывистых (б) токов дрос- селя



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


0.0184