Схема импульсного стабилизатора с ШИМ

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Схема импульсного стабилизатора с ШИМ

В обычных транзисторных мультивибраторах, в которых конденсаторы С₁ и С '₁ заряжаются через коллекторные сопротивления, не обеспечиваются крутые фронты импульсов напряжения на коллекторе при запирании транзисторов. Поэтому чтобы обеспечить крутые фронты, использованы зарядные сопротивления R_к2 и R '_к2, отделенные при помощи диодов Д₁ и Д '₁ от коллекторных сопротивлений R_к1 и R '_к1.

В номинальном режиме, когда сигнал ошибки близок к нулю (U_выхn ≈ U_оп), напряжения на базах и токи коллектора Т₂ и Т '₂ одинаковы. При этом разрядные токи конденсаторов С₁ и С '₁ равны между собой и при симметрии схемы мультивибратор генерирует импульсы прямоугольной формы с q = 0,5 и τ_u = τ_п (рис.б).

Если, например, входное напряжение u_в1 понижается, выходное напряжение падает. При этом коллекторный ток транзистора Т₂ уменьшается, а коллекторный ток транзистора Т '₂ возрастает приблизительно на столько же. Соответственно конденсатор С₁ будет разряжаться медленней, чем конденсатор С₁ и транзистор Т₃ будет находиться в закрытом состоянии большее время, чем в открытом, а регулирующий транзистор будет находиться в открытом состоянии больше времени, чем в закрытом, т.е. τ_u > τ_п. Если U_вх1 повышается, то процесс повторяется в обратной фазе.

На "Схеме импульсного релейного стабилизатора", рис.а приведена упрощенная схема релейного стабилизатора.

Схема импульсного релейного стабилизатора

Пусть в некоторый момент триггер находится в таком положении, что Т₂ открыт, а Т '₂ закрыт. При этом напряжение на базе регулирующего транзистора относительно эмиттера имеет отрицательный знак, и регулирующий транзистор закрыт. В некоторый момент, соответствующий точке А на кривой U_вых (см. рис.б), напряжение на входе триггера достигает значения U_у = U₀₁ при котором Т '₂ отпирается, а Т₂, закрывается, u_б1 становится положительным, регулирующий транзистор открывается и ток в дросселе начинает увеличиваться.

В начале времени τ_u ток дросселя i_L < i_н, поэтому конденсатор С_н продолжает разряжаться на сопротивление нагрузки R_н, и выходное напряжение продолжает уменьшаться. Когда i_L = i_н выходное напряжение достигает минимального значения, а затем при i_L < i_н начинает увеличиваться; соответственно в это время U_y начинает уменьшаться. В некоторый момент, соответствующий точке В на кривой U_вых, напряжение U_y достигает уровня U₀₂, при котором Т '₂ закрывается, а Т₂ открывается. Соответственно u_б1 становится отрицательным и регулирующий транзистор запирается.

Когда регулирующий транзистор заперт, ток в дросселе начинает уменьшаться, а С_н вначале продолжает заряжаться, а затем разряжается на сопротивление R_н. При этом U_вых вначале увеличивается, а затем уменьшается, достигая снова точки А. Далее процесс повторяется.

Достоинством схем модуляторов с переменной частотой является сравнительная простота их, недостатком — повышение требования к выбору L_др и С_н, которые определяют частоту коммутации.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США