1.2 Понижающий преобразователь постоянного напряжения на основе микросхемы lt3971a.

Рассмотрим схему преобразования постоянного напряжения на основе микросхемы LT3971A.

Рисунок 7. Схема преобразователя на основе микросхемы LT3971A.

Э та схема эквивалентна следующей:

Рисунок 8. Эквивалентная схема преобразователя.

Рассчитаем сигнал на выходе:

Для того чтобы решить это уравнение запишем характеристическое уравнение:

Будем считать что разряд конденсатора предельно периодический. Тогда дискриминант равен нулю:

Таким образом:

П осмотрим реакцию схемы (рис.7) на последовательность прямоугольных импульсов c частотой 400 кГц:

Рисунок 9. Реакция цепи на последовательность импульсов

на рабочей частоте.

Применим операторный метод и рассчитаем выходное напряжения для схемы преобразователя (рис. 7) . Закон изменения напряжения источника: последовательность импульсов амплитудой 5 В, длительностью и периодом следования равным .

Применим преобразование Ларласа:

Эквивалентное сопротивление катушки будет равным , а конденсатора .

Э та зависимость характеризует выходное напряжение в схеме преобразователя (рис. 7):

Рисунок 10. Результаты расчетов в MathCad.

По графику можно оценить "большую" постоянную времени этой схемы:

Теперь определим переменную составляющую напряжения на выходе преобразователя. Для этого будем считать, что амплитуда переменной составляющей на входе - это амплитуда первой гармоники на входе из разложения в тригонометрический ряд Фурье:

Рисунок 11. Последовательность прямоугольных импульсов.

Тогда:

Так как , то можно пренебречь.

О пределим зависимость постоянной времени от индуктивности:

Рисунок 12. Зависимость постоянной времени от индуктивности.

П ри выборе индуктивности так же следует учитывать зависимость амплитуды выходного сигнала:

Рисунок 13. Зависимость амплитуды выходного сигнала от индуктивности.

В ыбор емкости проводят с учетом зависимости постоянной времени, перенапряжения и амплитуды выходного сигнала:

Рисунок 14. Зависимость постоянной времени от емкости.

Рисунок 15. Зависимость перенапряжения от емкости.

Рисунок 16. Зависимость амплитуды выходного напряжения от емкости.