ІМПУЛЬСНИЙ РЕГУЛЯТОР З ПАРАЛЕЛЬНИМ КЛЮЧЕМ

Цей тип регулятора називають також підвищує. Силова частина схеми регулятора з транзистором VT і ємнісним вихідним фільтром З приведена на рис. 4.27. Принцип дії регулятора заснований на періодичному накопиченні енергії в індуктивності L і передачі її ланцюга фільтра З і навантаження R u . Так само, як і регулятор з послідовним ключем, цей регулятор може працювати в режимах з безперервним і переривчастим струмом індуктивності i L . У режимі безперервного струму чергуються два стану схеми: транзистор VT включений (інтервал I) і транзистор VTвимкнений (інтервал II). На інтервалі I діод VD закритий, індуктивність підключена до джерела, а ємність фільтра підтримує напругу на навантаженні. На інтервалі II джерело і індуктивність підключені послідовно через відкритий діод VD до виходу, при цьому компенсується розряд ємності на інтервалі I. На рис. 4.28 представлені відповідні кожному інтервалу еквівалентні схеми, а на рис. 4.29 - діаграми напруг і струмів.

При побудові діаграм і подальшому розгляді схеми прийняті допущення про ідеальність напівпровідникових приладів і відсутності пульсації вихідної напруги {/ вих . Тривалості інтервалів I і II складають? вкл = уГуІ? викл = (1 - у ) T S відповідно. Струм в індуктивності i L на інтервалах 1 і II змінюється за лінійним законом:

Мал. 4.27. Схема імпульсного регулятора з паралельним ключем

Поінтервального схеми заміщення підвищує регулятора в режимі з безперервним струмом індуктивності

Мал. 4.28. Поінтервального схеми заміщення підвищує регулятора в режимі з безперервним струмом індуктивності

На інтервалі I струм i L протікає через транзистор VT , а навантаження R u і конденсатор фільтра З відокремлені від вхідного джерела діодом VD.

У сталому режимі середнє значення напруги на індуктивності дорівнює нулю. Це означає, що зв'язок вхідних і вихідних параметрів регулятора може бути визначена за умови рівності так званих вольт-сежупдпих площ різнополярних напруг на індуктивності на інтервалах I і II:

Нехтуючи втратами потужності в регуляторі і вводячи коефіцієнт заповнення у, можна записати:

де / вх - середнє значення струму, споживаного від джерела.

З формули (4.24) очевидно, що вихідна напруга теоретично може змінюватися в діапазоні від Е при у = 0 до © про при у = 1. В реальній схемі наявність активних втрат обмежує зростання вихідної напруги.

Діаграми напруг і струмів імпульсного регулятора з паралельним ключем в режимі з безперервним струмом індуктивності

Мал. 4.29. Діаграми напруг і струмів імпульсного регулятора з паралельним ключем в режимі з безперервним струмом індуктивності

Для оцінки пульсації вихідної напруги скористаємося рівністю нулю середнього значення струму i c конденсатора С в сталому режимі роботи. На рис. 4.30 представлені діаграми, що дозволяють приблизно визначити рівень пульсації в режимі безперервного струму i L . Для цього на діаграмі струму діода наведена постійна складова цього струму, що дорівнює току навантаження а нижня і верхня межі заштрихованих рівних площ показують змінну складову струму діода, рівну току в ємності. Зміна напруги від {У ВЬ1Х тах до (/ " их min на інтервалі? Вкл = у T s є результатом розряду ємності негативним струмом (рівним по модулю /"). Для прийнятого раніше визначення пульсацій Д і вих = (і вихтахвих min) / 2, отримаємо

У режимі роботи з переривчастим струмом індуктивності (рис. 4.31) на інтервалі вимкненого стану транзистора VT струм i L спадає до нуля раніше початку наступного періоду. Наступ граничного режиму можливо за умови, що

де / ', - граничне середнє значення струму навантаження.

Діаграми струмів і напруг підвищує регулятора для оцінки пульсації

Мал. 4.30. Діаграми струмів і напруг підвищує регулятора для оцінки пульсації

Діаграми струмів і напруг імпульсного регулятора з паралельним ключем в режимі з переривчастим струмом індуктивності

Мал. 4.31. Діаграми струмів і напруг імпульсного регулятора з паралельним ключем в режимі з переривчастим струмом індуктивності

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >