2.3.1. Режим непрерывных токов дросселя

В момент поступления импульса напряжения u_п.у (рис. 2.11, а) транзистор открывается, и поскольку диод VD из-за его инерцион­ности не может мгновенно выключиться, все напряжение питания оказывается приложенным к переходу коллектор-эмиттер транзи­стора. Его коллекторный ток начинает резко возрастать до макси­мального значения I_К m, которое зависит от скорости нарастания базового тока, коэффициента усиления и частотных свойств тран­зистора, а также от времени рассасывания неосновных носителей t_рас. д в базовой области силового диода. Практически уменьшить ток I_К m можно путем увеличения постоянной времени _Б нарастания базо­вого тока транзистора (например, включением конденсатора па­раллельно переходу эмиттер-база только на время открывания транзистора).

На рис. 2.12 приведены зависимости относительной вели­чины выброса коллекторного тока K_тр1 = I_К m / I_Б h_21Э транзистора от коэффициента K_тр2 = I_L / I_Б h_21Э для различных значений _Б/_эфф (где h_21Э  статический коэффициент передачи тока транзистора; I_Б  ток базы в режиме насыщения; _эфф  эффективное время жизни избыточных носителей в p-n-переходе). В пределе, если частотные свойства транзистора намного хуже импульсных свойств диода (по _эфф), то выброс коллекторного тока отсутствует.

Рис. 2.12. Зависимости относительной величины выброса коллекторного тока K_тр1 = I_{К m} / I_Б h_21Э от относительной величины тока дросселя K_тр2 = I_L / I_Бh_21Э для различных значений _Б/_эфф

С момента времени t₂ (рис. 2.11, а) обратный ток диода уменьшается до I_обр, восстанавливается обратное сопротивление диода и коллекторный ток транзистора падает до значения i_K = I_L min, а u_КЭ  до напряжения насыщения U_КЭ нас. В течение времени t₂t₃ ток, протекающий через дроссель, увеличивается от I_L min до I_L max, а напряжение на диоде равно U_п  U_{КЭ нас}.

После окончания импульса u_п. у транзистор закрывается через время рассасывания t_рас и ток дросселя начинает спадать через от­крытый диод до I_L min. При этом напряжение u_п. у = (U_п  U_пр). Затем весь процесс повторяется.

Статическая регулировочная характеристика стабилизатора по­нижающего типа (непрерывная ли­ния на рис. 2.13), определяе­мая по формуле U_н / U_п =  (1  ), пред­ставляет собой прямую ли­нию, на­клон которой без учета потерь в ре­гулирующем транзисторе и диоде зависит от отношения активных со­противлений дросселя и

Рис. 2.13. Регулировочные характеристики стабилизатора понижающего типа

 нагрузки  = r_L / R_н. Напряжение на нагрузке определяется относительной дли­тельностью управляющих импуль-cов (при постоянном U_п) и не мо­жет быть больше напряжения питания, а линейность данной харак­теристики улучшает условия устойчивой ра­боты ИСН.

При автотрансформаторном включении дросселя характер про-цессов видоизменится. В моменты переключения транзистора ток, про­текающий через полуобмотки дросселя, будет изменяться скачко­образно, напряжение закрытого транзистора в зависимости от ко­эффициента трансформации будет больше (при n < 1) или меньше (при n > 1) U_п, а выброс коллекторного тока уменьшится из-за на­личия дополнительной индуктивности полуобмоток дрос­селя в контуре коммутации. Недостатками автотрансформаторного вклю­чения дросселя являются:

 нарушение линейности регулировочной характеристики (пунктирная линия на рис. 2.13);

 повышенная пульсация выходного напряжения стабилиза­тора из-за скачкообразного изменения тока, протекающего через конденсатор сглаживающего фильтра.