Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



8.5. Стабилизаторы инвертирующего типа

Временные диаграммы токов и напряжений для стабилизатора полярно-инвертирующего (инвертирующего) типа (см. рис. 1.12) -г приведены на рис. 8.21.

Режим непрерывных токов дросселя. На интервале времени О-t-i транзистор закрыт, уменьшающийся ток дросселя через открытый диод протекает в конденсатор и нагрузку. При этом напряжение

дросселе и =

= (t/n + и,.

на транзисторе = {Un- Uup)-

В момент поступления отпирающего напряжения «„.у на базу транзистора он начинает открываться. Инерционность диода на интервале -приводит к разряду конденсатора через открывающийся транзистор на источник питания /Уц и всплеску коллекторного тока Z],,,. Уменьшить можно тем же способом, что и в ИСН понижающего нли повышающего типов, т. е. за счет уменьшения скорости нарастания базового н коллекторного токов регулирующего транзистора. После окончания процессов рассасывания в диоде (момент времени t,) конденсатор С„ оказывается подключеи-


1 -

1 1 1

0 je, t!

1 1 1 1

1 1 1

Рис. 8.21. Диаграммы изменений напряжений и токов в стабилизаторе инвертирующего типа в режимах непрерывных (а) и прерывистых (б) токов дросселя



ным только к нагрузке /?„. В течение времени t-tg через конденсатор протекает ток разряда, равный току нагрузки /„, напряжение на транзисторе равно КЭнас "" дросселя, который через насыщенный транзистор подключен к источнику питания

min Д° Lmax

U„, возрастает от /, до /,,


и напряжения иа дросселе и дио-

+ tH - КЭ вас-

После окончания импульса «п.у регулирующий транзистор через время рассасывания /рас закрывается, ток дросселя начинает уменьшаться от ах ° l min-

Статическая регулировочная характеристика стабилизатора инвертирующего типа [27] представляет собой семейство кривых, построенных по формуле

L/„ у (1-у) (1-0)

Рис. 8.22. Регулировочные характеристики стабилизатора инвертирующего типа

а + (1-а) (1-Y)

где а - (Г£ + д„„)/Л„; Гдин - динамическое сопротивление диода; одна кривая устремляется в бесконечность при а = О и у 1, а другие при а > О имеют экстремум, зависящий от а (рис. 8.22). Все кривые начинаются от нуля, а выходное напряжение ИСН имеет противоположную полярность по отношению к напряжению питания.

Поскольку семейство кривых на рис. 8.22 почти симметрично семейству кривых на рис. 8.19, то недостатки ИСН повышающего типа относятся и к инвертирующему ИСН: I) для получения большой кратности выходного напряжения необходимо иметь малое значение а = (г -f /•д„„) ?„; 2) нелинейность характеристик требует принятия дополнительных мер по обеспечению устойчивой работы стабилизатора (при высоких коэффициентах стабилизации); 3) при малых значениях а (например, в маломощных стабилизаторах) и большой кратности выходного напряжения необходимо принимать меры по защите от превышения напряжения (например, при сбросе нагрузки).

При автотрансформаторном включении дросселя значение и форма напряжений и токов изменится (на рис. 8.23, о, б показаны временное диаграммы, соответствующие схемам на рис. 8.2, в, г):

1) амплитуда коллекторного тока /j в момент открывания транзистора уменьшится из-за наличия дополнительной индуктивности в цепн разряда конденсатора С„;

2) ток протекающий через полуобмотку дросселя, будет в моменты Коммутации транзистора скачкообразно изменяться;

3) напряжение на. закрытом транзисторе «кэ ~ "Ь (и- - Unp)/n и в зависимости от значения п оно больше (п < 1) или-меньше (п > 1) того же напряжения Wjg для схемы на рис. 1.12;



4) обратное напряжение на диоде "д = f„ + (п ~ КЭнас" и также в зависимости от п оно больше (п. > 1) или меньше {п < 1) обратного напряжения диода для схемы рис. 1.12;

5) регулировочные характеристики смещаются влево при п > Г и вправо при п < 1 (пунктирные линии иа рис. 8.22).

Режим прерывистых токов дросселя. Особенность работы схем на рис. 1.12 в режиме прерывистых токов состоит в следующем (см. рис. 8.21,6). На интервале времени О-транзистор закрыт, ток дросселя и диода равен нулю, вследствие чего напряжения на транзисторе, диоде н дросселе соответственно равны Ujg =

и, - 0.

В момент 1 поступления импульса и„,у регулирующий транзистор открывается и его коллекторный ток сравнительно медленно возрастает без выбросов /j, так как ток через диод к моменту времени ti был равен нулю. По окончании импульса «„.у транзистор через время Jpac закрывается, и ток дросселя начинает спадать до нуля в течение времени - На интервале - значения напряжений и, Uj и Ыд такие же, как и в режиме непрерывных токов дросселя (см, рис. 8.21, а). С момента времени tg весь процесс повторяется.

Применение режима прерывистых токов в схемах ИСН инвертирующего типа с автотрансформаторным включением дросселя (пунктирные линии на рис. 8.23, а, б) приведет к пропаданию выброса коллекторного тока /i;„. увеличению напряжения на диоде И уменьшению напряжения на транзисторе и дросселе в течение вре-


Д "л


! )г Ь

I t

Рис. 8.23. Диаграммы изменений напряжении и токов в стабилизаторе инвертирующего типа с автотрансформаторным включением дросселя в режимах непрерывных (а) н прерывистых (б) токов

дросселя



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


0.0111