II. Импульсные преобразователи с передачей накапливаемой энергии

Регулятор на основе импульсного преобразователя с параллельным ключом называют также повышающим.

Принцип действия: периодическое накопление энергии в индуктивности L и передачи в цепи фильтра Cф и нагрузки Rн.

Режим работы с непрерывным током i_L

В этом режиме чередуются два состояния схемы: I) транзистор VT включен, t_ВКЛ = γT_S; II) транзистор VT выключен; t_ВЫКЛ = (1-γT_S).

При рассмотрении схемы, как и в предыдущем пункте, принято допущение об идеальной сглаженности выходного напряжения.

Рис.: Схемы замещения параллельного ключевого регулятора в режиме работы с непрерывным током дросселя управления транзисторного последовательного регулятора
Согласно этим схемам: I): II): С учетом , пренебрегая потерями мощности в схеме : , где Iвх.ср — среднее зн-е тока, потребляемого из первичного источника.

В реальной схеме наличие активных потерь в схеме ограничивает рост выходного напряжения.

Изменение напряжения от Ucmax до Ucmin можно выразить как следствие изменения заряда Q на интервале γT_S . Тогда уровень пульсации:

Режим работы с прерывистым током i_L

П ри снижении тока нагрузки до определенного значения регулятор перезодит в режим работы с прерывистым током. В этом режиме на интервале выключенного состояния транзистора VT ток iL спадет до нуля раньше начала следующего периода.

Условие наступления граничного режима:

.

где Iн.гр — граничное среднее зн-е тока нагрузки.

Uн.ср может быть определено из условия баланса энергии, накопленной в индуктивности L за время включенного состояния транзистора и отданной нагрузки Rн.

Выражение, связывающие среднее значение вых.напряжения с параметрами схемы в режиме прерывистого тока i_L :

(2)

III. Импульсный преобразователь с параллельным индуктивным накопителем.

Т акой регулятор также называется инвертирующим. Меняет полярность вых.напряжения относительно входного на противоположную.

Принцип действия: реактор накапливает энергию при включенном состоянии тр-ра VT и передает ее в нагрузку и выходной фильтр, состоящий из конденсатора C.

Режим работы с непрерывным током i_L

Два интервала: I) при включенном транзисторе к реактору L приложено напряжение E, он накапливает энергию; tВКЛ. = γTS; II) при выключении транзистора диод VD переходит в проводящее состояние, и энергия реактора поступает в нагрузку и выходной фильтр.

I):

II):

Вых.напряжение в схеме может изменяться от нуля при γ=0 до бесконечности при γ=1.

Режим работы с прерывистым током i_L

В области малых нагрузок схема переходит в этот режим. Появляется новый интервал работы, когда напр-е на нагр-ке поддерживается за счет энергии, накопленной в конд-ре выходного фильтра. Граничное среднее зн-е тока реактора:

Связь вых.напр-я с параметрами схемы и нагрузки может быть определена, используя (2).