Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



ваются значительно большими, чем в непрерывных стабилизаторах напряжения.

Структурные схемы типа ИС + ПН находят широкое применение в многоканальных ИВЭ с выходной мощностью от единиц до нескольких десятков ватт.. В более мощных многоканальных ИВЭ с выходной мощностью порядка сотни ватт рационально применять в качестве централизованного вольт добавочный стабилизатор (рис. 9.15, г), в котором выходное напряжение после ВДС почти вдвое больше, чем в ИС с последовательным РЭ, и регулируется только часть потребляемой мощности, в то время как ИС -f ПН рассчитывается на регулирование полной мощности.

Централизованную стабилизацию нескольких выходных напряжений позволяет реализовать также структурная схема на рис. 9.15,6 с регулирующим преобразователем (РП), работающим в режиме широтно-импульсной модуляции, при которой стабиль- ность выходного напряжения достигается за счет ШИМ. Форма выходного переменного напряжения в РП имеет регулируемую на нуле паузу; в связи с этим все сглаживающие фильтры выпрямителей должны быть только 1.С-типа.

В регулируемом преобразователе совмещены функции преобразования и стабилизации постоянного напряжения, это позволяет повысить КПД таких устройств за счет исключения промежуточных преобразований энергии. Недостатком РП является то, что хорошую стабильность при изменении входного иапряжения питания и тока нагрузки можно получить только по той цепи, за которой ведется слежение. По остальным выходным каналам и из-за наличия сглаживающих 1,С-фильтров стабильность выходного напряжения получается низкой. Такие схемы находят применение в ИВЭ с малым числом выходных цепей (1-3).

При децентрализованном способе стабилизации (рис. 9.15, в) преобразователь питается от нерегулируемого входного напряжения Ua, иа выход по каждому каналу включается индивидуальный стабилизатор: непрерывный в структуре ПН + НС или импульсный (ПН + ИС). Выходные напряжения при этом имеют высокую стабильность, особенно если в качестве выходных используются непрерывные стабилизаторы. Однако КПД таких стабилизирующих преобразователей низкий из-за потерь в преобразователе и стабилизаторах, Которые рассчитываются для работы прн полном изменении входного напряжения питания от Uamtn До Uamax-

При смешанном способе стабилизации выходных напряжений (рис. 9.15, а, г) кроме цеитрализоваииого входного стабилизатора, от которого питается преобразователь, по отдельным выходным цепям включаются индивидуальные стабилизаторы, обычно непрерывного действия. Структурные схемы смешанной стабилизации, указанные в табл. 9.2, находят широкое применение в многоканальных ИВЭ, где требуется обеспечить ряд выходных напряжений с различной точностью. При этом выходные иапряжеиия со стабильностью 5-7 % обеспечиваются централизованным входным стабилизатором, а по цепям, где требуются иапряжения с высокой точностью (0,5- 1 %), включаются индивидуальные непрерывные стабилизаторы. Потери мощности в непрерывных стабилизаторах при этом существенно уменьшаются, поскольку их регулирующие эле.меиты работают при минимально допустимом падении иапряжения.

Силовые цепи импульсных регуляторов. Наиболее экономичным и эффективным является импульсный метод стабилизации выходного иапряжения преобразователя, при котором за счет импульс-



Рис 9.16. Схема преобразователя с входным импульсным стабилизатором

ного режима рабсы силовых транзисторов повышается КПД устройства, а повышение частоты коммутации до 100-300 кГц позволяет существенно уменьшить его массу и габариты. Наибольшее распространение получили стабилизирующие преобразователи с импульсным методом регулирования выходного напряжения, выполненные по структурным схемам ИС + ПН; РП; ВДС -{- ПН. Рассмотрим особенности режимов работы силовых элементов в них.

Схема стабилизирующего преобразователя, выполненная по структуре ИС ПН, приведена на рис. 9.16. В нее входит импульсный стабилизатор с регулирующим транзистором VT,, демодули-рующий фильтр на элементах VDiLC и схема управления СУ, которая одновременно управляет режимом переключений регулирующего транзистора VT, ИС и транзисторами VT,, VTg двухтакт-ного усилителя мощности. Частота коммутации регулирующего транзистора ИС обычно выбирается в 2 раза большей частоты преобразователя.

На вход импульсного стабилизатора подается напряжение питания Un. Выходное стабильное напряжение Сен поступает на усилитель мощности на транзисторах VT,, VTg, к выходу которого подключен трансформатор TV, выпрямитель на диодах VD,, VDg с емкостным сглаживающим фильтром Сц, обеспечивающим на нагрузке R„ стабильное напряжение при заданном токе нагрузки. Выходной трансформатор может быть выполнен многообмоточным, обеспечивая тем самым ряд выходных напряжений, гальванически развязанных друг от друга и от первичной сети питания

Форма переменного напряжения на выходе преобразователя прямоугольная, без паузы на нуле. Это позволяет выходные сглаживающие фильтры после выпрямителей выполнять только иа конденсаторах. В многоканальном ИВЭ, выполненном по структурной схеме на рис. 9.16, обеспечивается стабильность выходных напряжений ие хуже 5-7 % при изменении входного напряжения питания от 23 до 34 В и при сбросе нагрузки от 1„ до О.б/д.

Выбор и расчет элементов импульсного стабилизатора для структуры ИС + ПН проводится по методике, изложенной в гл. 8, а усилителя мощности - по формулам, приведенным в §§ 9.4 и 9.5.

Схема регулируемого преобразования приведена на рис. 9.17, а, осциллограммы напряжений и токов в силовых цепях на рис. 9.17, б- е б]. Преобразователь выполнен на силовых транзисторах VTi, VT,, в коллекторную цепь которых включен трансформатор TV;



rv VB, Jl j±

Щ-nr

"2

"0


Рис. 9.17. Схемы двухтактного регулируемого преобразователя с широтно-импульсной модуляцией (а) и осциллограммы напряжений и токов в ней (б-е)



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