- •Конспект лекций (расширенный)
- •1. ОБщие сВедения
- •2.Основные показатели стабилизированных источников вторичного электропитания
- •3.Классификация систем вторичного электропитания (свэп) и ивэп
- •4.Краткие сведения о напряжении питающей сети ивэп
- •5.Выпрямители.
- •5.1Однополупериодная (однофазная) схема выпрямителя
- •1.Определение параметров трансформатора
- •2.Определение параметров диода
- •3.Коэффициент пульсации выходного напряжения
- •5.Фазность схемы выпрямителя
- •5.2. Однофазная мостовая схема выпрямителя
- •5.3.Схема выпрямителя со средней точкой (двухполупериодная со средней точкой)
- •5.4.Трехфазная однотактная схема (Миткевича) выпрямителя
- •5.5.Трехфазная мостовая схема (Ларионова) выпрямителя
- •5.6.Шестифазные выпрямители по схеме треугольник-звезда и звезда- звезда
- •7.Параметрические стабилизаторы напряжения (псн)
- •7.1.Назначение и основные параметры и характеристики псн
- •7.2.Схема и принцип действия пСн вэ
- •7.3.Коэффициент стабилизации напряжения
- •8. Микросхемный стабилизатор напряжения типа кр142ен19
- •9.Микросхемные линейные стабилизаторы напряжения
- •9.2. Стабилизаторы напряжения с регулируемым выходным напряжением
- •1.1.1. Микросхемные стабилизаторы напряжения с регулирующим транзистором в плюсовом проводе выходной цепи Микросхемы серий 142ен1–142ен2, кр142ен1–кр142ен2
- •9.3. Интегральные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением
- •1.2.1. Микросхемные стабилизаторы серий 142ен5, 142ен8, 142ен9, кр1157, кр1162 и их основные электрические параметры
- •1.2.2. Примеры применения микросхемных стабилизаторов
- •9.4. Двуполярные интегральные стабилизаторы напряжения
- •1.3.1. Микросхемные стабилизаторы напряжения серий 142ен6а, 142ен6б, к142ен6а – к142ен6г
- •Модуль 2.
- •11. Общая характеристика импульсных источников вторичного электропитания (ивэп)
- •2. 1. Сравнение импульсных и линейных источников ивэп
- •Глава 2. Импульсные стабилизаторы напряжения
- •2.1. Назначение и области использования
- •2.2.1. Схема и принцип действия понижающего исн
- •2.2.2. Принцип действия повышающего исн
- •Схемы силовых цепей инвертирующих исн приведены на рис. 88.
- •2.3. Методы стабилизации напряжения и эквивалентная схема системы управления импульсными ивэп
- •Глава 3. Схемотехника Импульсных стабилизаторов
- •3.7. Микросхема кр142еп1 управления импульсным стабилизатором напряжения
- •3.7.2. Импульсный стабилизатор напряжения с шим
- •Пилообразное напряжение часто получают от отдельного устройства – генератора пилообразного напряжения (гпн).
- •Импульсные стабилизаторы напряжения на ис tl494.
- •Примечание - подробнее о самой микросхеме и принципе ее работы показа-но далее в параграфе2.4.2. - шим регулятор на ис tl494.
- •3.1.1. Принципиальная схема импульсного понижающего стабилизатора на ис tl494
- •3.1.2. Принципиальная схема импульсного повышающего стабилизатора на ис tl494
- •3.1.3. Принципиальная схема импульсного инвертирующего стабилизатора на ис tl494
- •2.4.2. Шим регулятор на ис tl494 Интегральная микросхема управления tl494 двухтактным полумостовым импульсным преобразователем напряжения.
- •МОдуль 3.
- •Глава 4. Функциональные узлы и схемотехника импульсных преобразователей напряжения ивэп
- •4.1. Структурные схемы импульсных источников питания
- •1.3. Классификация импульсных источников электропитания
- •4.2. Полумостовые преобразователи напряжения
- •4.2.1. Входные цепи
- •4.2.2. Усилители мощности
- •4.2.3.Упрощенная схема полумостового усилителя мощности
- •Защита 4.6. Схема «медленного пуска»
- •6. Основы пРоектирование импульсных преобразователей напряжения
- •6.2. Методика расчета ивэп для зарядки аккумуляторных батарей (автомобильных)
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 Uпил. 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 Uупт, а второе – напряжение пилообразной формы Uпил. 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 Uупт. Такому напряжению соответствует большая пауза между импульсами напряжения (меньшая длительность импульсов напряжения), снимаемыми с общей эмиттерной нагрузки транзисторов VT7, VT8 - R9 (UБVT6) 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 Uн = (tи /T)Uп на нагрузке останется неизменным так как уменьшилось время открытого состояния регулирующего транзистора силовой части.
Пилообразное напряжение часто получают от отдельного устройства – генератора пилообразного напряжения (гпн).
Частота напряжения пилообразной формы определяется RC цепочкой и обычно fгпн = const, но, в случае необходимости, изменяя параметры RC можно устанавливать (регулировать) необходимую частоту.
Известно, что частота переключения коммутирующего устройства – транзисторы VT2, VT3 в ИСН с ШИМ постоянна (она задается ГПН). Под влиянием дестабилизирующих факторов изменяется напряжение на внешнем резисторе R9 и, соответственно, на выходе дифференциального усилителя Uупт, что приводит к изменению длительности открытого состояния транзисторов VT2, VT3 регулятора, а напряжение на выходе импульсного стабилизатора остается неизменным.
3.7.3 ШИМ-контроллеры серии TL494
В настоящее время на рынке широко представлены микросхемы (отечественные и импортные), которые реализуют различный набор функций ШИМ-управления для конкретных задач. Хорошо себя зарекомендовали ШИМ-контроллеры серии TL494 (отечественный аналог КР1114ЕУ4). Их подробное описание приведено в [13]. Данные микросхемы обеспечивают расширенные возможности при разработке ИВЭП и реализуют полный набор функций ШИМ-управления. Микросхема осуществляет формирование опор-ного напряжения, усиление сигнала ошибки, формирование пилообразного напряжения, ШИМ-модуляцию, формирование двухтактного выхода, защиту от сквозных токов и перегрузок, внешнюю синхронизацию, широкий диапазон регулировки, обеспечивает мягкий запуск и возможность внешнего включения.