3.1.3. Принципиальная схема импульсного инвертирующего стабилизатора на ис tl494

Принципиальная схема импульсного инвертирующего стабилизатора приведена на рис. 40. Этот ИСН выполнен по схеме, приведенной в главе 2, §2.2.3.

Рис. 40

Также, как и в повышающем стабилизаторе, дроссель при открытом КЭ накапливает энергию, а при закрытом – отдает ее в нагрузку, однако за счет другого порядка соединения элементов стабилизатор обладает свойством инвертирования полярности выходного напряжения относительно входного напряжения.

На рис. 40 указано: VD1-КД212А; VD2-2Д2998Б; VТ1-RFP60PO3; C1, C2-2200 мк×40 В;C3-10 мк×63В; C4-0,1мк; C5-1000 мк×25В; C6-4700; C7-220 мк×40 В; С8-0,1 мк;FU1-MF R400; R1-200 Ом, 0,125 Вт; R2-510 Ом, 0,5 Вт; R3-1 кОм, 0,125 Вт; R4-4,7 кОм, 0,125 Вт; R5-30 кОм, 0,125 Вт; R6-1 МОм, 0,125 Вт; R7-47 кОм; R8-1 кОм, 0,125 Вт; R9-10 кОм, 0,125 Вт; R10-1 кОм, 0,125 Вт; R11-5,6 кОм, 0,125 Вт; L1-80 мкГн; I-4,5 А;U_вх=24 В; U_вых=0…11 В.

В инвертирующем стабилизаторе использованы, в основном, те же электронные компоненты, что и в ранее описанных.

Основные технические характеристики инвертирующего стабилизатора:

• Входное напряжение – 24 В;

• Выходное напряжение – 11 В;

• Максимальный ток нагрузки – 4,5 А;

• Амплитуда пульсаций выходного напряжения – не более 150 мВ;

• Нестабильность выходного при изменении тока нагрузки и температуры окружающей среды – 15 %;

• Среднее значение КПД при максимальном токе нагрузки во всем интервале выходного напряжения – 80%;

• Частота преобразования – 15 кГц;

• Диапазон рабочей температуры – от −25 до +85 ºС.

Для того, чтобы исключить бросок входного тока, особенно при работе на большую нагрузку, в стабилизаторе реализован «мягкий» запуск за счет введения R3 и С5.

Транзистор VT1 следует установить на радиатор с площадью эффек-тивной поверхности не менее 140 см². Диод VD2 также устанавливается на радиатор с площадью эффективной поверхности не мене 10 см².

Входное напряжение стабилизаторов можно уменьшить или увеличить, если учесть все вышеизложенные требования к каждому стабилизатору, но при этом ток нужно вновь рассчитать делитель R1, R2, чтобы ток делителя и напряжение исток-затвор транзистораVT1 не изменились.?????

3.7.2. Импульсный стабилизатор напряжения с шим

Микросхема импульсного управления КР142ЕП1 обеспечивает работу ИСН в основном в релейном двухпозиционном режиме, но в ИС предусмотрена также возможность для создания стабилизатора напряжения с широтно-импульсной модуляцией.

Например, если по тем или иным причинам требуется, чтобы работа порогового устройства была синхронизирована с частотой какого-либо внешнего устройства, то его синхронизирующий сигнал подают на выв. 14 и 15 ИС. Часто в качестве подобного устройства используют генератор прямоугольных импульсов - задающий генератор. Переменное напряжение прямоугольной формы такого генератора с помощью дифференцирующей RC цепочки преобразуется в пилообразное напряжение U_пил. В качестве резистора в этом случае используется R10 микросхемы, а внешний конденсатор применяется небольшой емкости.

В качестве узла ввода этого сигнала используются диоды VD3...VD6, включенные между дифференциальным усилителем и триггером Шмитта. Таким образом, на резисторе R10 осуществляется сравнение двух напряжений – первое пропорционально изменению напряжения на нагрузке (как и в ИСН с РЭ) и снимается оно с коллектора VT11 дифференциального усилителя постоянного тока U_упт, а второе – напряжение пилообразной формы U_пил. В результате сравнения этих напряжений выделяется сигнал рассогласования, который подается на инвертирующий каскад VT7.

Напряжение пилообразной формы должно иметь размах, достаточный для перевода VT7 в состояние насыщения. Последний в открытом состоянии работает в режиме, близком к насыщению. Задержка моментов времени, в которые VT7 выходит из насыщения, по отношению к переднему фронту пилообразного напряжения зависит от того, насколько открыты транзисторы VT7, VT8. Если транзисторы почти заперты, а среднее напряжение между их базой и эмиттером, задаваемое потенциалом коллектора VT8, мало, то оно сравняется с линейно уменьшающимся напряжением на выходе выпрямителя только в конце такта.

При возрастании потенциала на коллекторе VT11(т.е. при увеличении напряжения на нагрузке) растет и напряжение U_упт. Такому напряжению соответствует большая пауза между импульсами напряжения (меньшая длительность импульсов напряжения), снимаемыми с общей эмиттерной нагрузки транзисторов VT7, VT8 - R9 (U_БVT6) микросхемы.

Транзисторы VT6, VT5, VT4 являются усилителями импульсов, снимаемых с резистора R9. Усиленные импульсы с коллектора VT4 через внешний делитель напряжения (R6, R3) подаются на базу VT3, являющегося одним из транзисторов ключа, входящего в состав ИС. Этот ключ (VT2, VT3) управляет в данной схеме ИСН внешним силовым ключом, выполненным также в виде составного транзистора (VT2, VT3). Таким образом, при увеличении, например, напряжения питания на входе ИСН напряжение U_н = (t_и /T)U_п на нагрузке останется неизменным так как уменьшилось время открытого состояния регулирующего транзистора силовой части.