Главная Источники вторичного электропитания - часть 2




а) д)

Рис. 8.24. Схемы стабилизаторов с РСфильтром

избыток напряжения между Un и Un, то КПД таких ИСН значительно меньше, чем ИСН с LC-фильтром.

Стабилизаторы с частичной модуляцией (или с вольтодобавкой) 13, 27]. В тех случаях, когда имеются дополнительный источник питания Или же вывод от первичного источника с промежуточным потенциалом, возможно построение стабилизатора с частичной модуляцией (рис. 8.25, а), при котором последовательно с силовым блокирующим диодом включается дополнительный источник напряжения Е„оп (вольтодобавка). В таком стабилизаторе напряжение оф (рис. 8.25, б) иа входе фильтра при закрытом регулирующем тран-

зисторе уменьшается до £доп - U„p

вместо и

в схеме на

рис. 1.10. Это позволяет получить заданную амплитуду пульсации напряжения на нагрузке при меньшем коэффициенте сглаживания фильтра, т, е. при его меньших массе и габаритах. Поскольку напряжение на закрытом транзисторе и ==- {U + L/p - £доп) и меньше на £доп того же напряжения в схеме на рис. 1.10, то и динамические потери мощности на регулирующем транзисторе в схеме на рис. 8.25, а будут меньше.

Недостатком ИСН с частичной модуляцией является необходимость в дополнительном источнике, который может быть получен: от дополнительной обмотки трансформатора преобразователя напряжения ПН или дросселя после выпрямления и фильтрации переменного напряжения (рис. 8.26, а, б); при помощи вспомогательного стабилизатора (рис. 8.26, в); при помощи дополнительных выпрямителя н фильтра в случае наличия входного источника перемениого напряжения(рис. 8.26, г).

+ о-

"f" cMr„ £зоп 4= М

x XJ


n rLJ-

Рис. 8.25. Схема силовой части (а) и временные диаграммы изменений напряжений и тока (б) стабилизатора с частичнрй модуляцией




VT, a U "

Рис. 8.26. Схемы формирования дополнительного напряжения в стабилизаторах с частичной модуляцией

В схемах на рис. 8.26, о - в практический выигрыш по сравнению со схемой на рис. 1.10 получить затруднительно, так как в первых двух схемах появляются дополнительные элементы, а мощность дополнительного источника потребляется опять же от основного стабилизатора; в третьей схеме содержатся фактически два стабилизатора, суммарная выходная мощность которых равна мощности Нагрузки.

В схемах на рис. 8.26, г может быть получен выигрыш за счет коммутации регулирующим транзистором части мощности нагрузки.

Комбинированные стабилизаторы 1118, 119]. По своим динамическим характеристикам (особенно при быстрых изменениях тока нагрузки) ИСН из-за наличия LC-фильтра с большим коэффициентом сглаживания значительно уступают КСН непрерывного действия. Однако последние по сравнению с ИСН имеют меньший КПД, который находится в большой зависимости от изменения напряжения питания. Стремление совместить хорошие динамические свойства КСН с высоким КПД ИСН привело к созданию комбинированных стабилизаторов, которые фактически состоят из двух стабилизаторов (рис. 8.27): непрерывного действия (КГ,, УПТ, ИЭ) и импульсного (VT, VD, L, С„, СУ).

В установившемся режиме транзистор VT закрыт и стабилизация напряжения иа нагрузке осуществляется импульсным стабилизатором. При набросе нагрузки или уменьшении (/д выходное напряжение стабилизатора уменьшается и при определенном уровне, равном (Уд - AU„ - порогу срабатывания КСН, открывается транзистор VTl и в нагрузку поступает дополнительная компенсирующая Мощность. После достижения среднего значения тока, протекающего через дроссель фильтра, установившегося значения, равного, например, /„ для схемы иа рис. 8.27, напряжение на нагрузке возвращается с точностью статической ошибки до номинального значения, а транзистор VTi закрываетси. Если последовательно с иа-



грузной включить датчик тока /?ш (пунктирные линии на рис. 8.27), то включение КСН можно осуществить по заданному пороговому значению тока, а не напряжения, что позволит еще повысить быстродействие стабилизатора при увеличении тока нагрузки.

Следует отметить, что при повышении напряжения питания или уменьшении тока нагрузки, когда необходимо погасить избыток энергии, накопленной в дросселе и приводящей к перенапряжению, последовательная схема КСН не эффективна. В этом случае в стабилизатор добавляются КСН параллельного типа (рис. 8.28), который включается в случае превышения напряжения заданного порога ((/„ + Д(/н)- В общем случае, когда требуется малая динамическая ошибка и высокое быстродействие, нак при увеличениях напряжения питания и тока нагрузки, так и при их уменьшениях, комбинированный стабилизатор содержит фактически три стабилизатора: ИСН и КСН последовательного и параллельного типов. Недостатком такого стабилизатора является большое число элементов, что приводит к снижению надежности и увеличению массы и габаритов устройства.

Стабилизаторы с микросхемой К142ЕП1 [38, 120]. Появление интегральных микросхем, специально разработанных для ИВЭ и содержащих несколько функциональных узлов, позволяет повысить надежность и улучшить массогабаритные показатели ИСН (особенно маломощных).

На рис. 8.29 приведена схема ИСН понижающего типа с применением в схеме управления микросхемы К142ЕП1 (DA). В качестве регулирующего элемента используется составной транзистор VTg, VTi (при (/n = 27i В и /н = 1 -т- 3 А, в качестве VTg и VT, могут быть применены транзисторы КТ803А и КТ630Б). Резистор включен для подачи отпирающего тока в базу составного транзистора:

где и.

эБ4> 21э 3min чи 4т1п.

соответственно напряжения

эмиттер - база и минимальные коэффициенты передачи открытых транзисторов VTg я VT, - максимальный коллекторный

ток VTg.

Форсированное закрывание составного транзистора осуществляется подачей запирающего тока от дополнительного источника

:v3 Фс,

Рис. 8.27. Схемы комбинированных стабилизаторов с КСН

последовательного типа

Рис. 8.28. Схема комбинированного стабилизатора с КСН пара.члельного типа



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


0.0108