PWM kontroller. Impulsi laiuse modulatsioon. Skeem. Stabilisaatorite lülitamine PWM-kontrollerile KR1114EU4 Mis on PWM-regulaator

PWM-iga stabilisaatorites kasutatakse impulsielemendina generaatorit, mille impulsi või pausi aeg varieerub sõltuvalt võrdlusahela väljundist impulsselemendi sisendisse saabuvast konstantsest signaalist.

PWM-stabilisaatori tööpõhimõte on järgmine. Alalisvoolu või aku alalispinge suunatakse reguleerimistransistorisse ja seejärel läbi filtri stabilisaatori väljundisse. Stabilisaatori väljundpinget võrreldakse võrdluspingega ja seejärel suunatakse erinevussignaal seadme sisendisse, mis muundab alalisvoolu signaali teatud kestusega impulssideks, kusjuures viimane muutub proportsionaalselt diferentsiaalsignaaliga. võrdlus- ja mõõdetud pinge. Seadmest, mis muundab alalisvoolu impulssideks, saadetakse signaal juhttransistorile; viimane lülitub perioodiliselt ja keskmine pinge väärtus filtri väljundis sõltub transistori avatud ja suletud oleku aja (impulsi laiusest - sellest ka seda tüüpi modulatsiooni nimetus) ja PWM-impulsi korduse suhtest. kiirus on konstantne. Kui pinge stabilisaatori väljundis muutub, muutub alalisvoolu signaal ja seega ka impulsi laius (kestvus) (konstantsel perioodil); Selle tulemusena naaseb väljundpinge keskmine väärtus algsele väärtusele.

PFM-iga stabilisaatorites Kui impulsielemendi väljundis olev signaal muutub, muutub pausi kestus, kuid impulsi kestus jääb muutumatuks. Lisaks, erinevalt PWM-iga stabilisaatoritest, sõltub juhttransistori lülitussagedus koormusvoolu ja väljundpinge muutustest ning on seetõttu muutuv, mittekonstantne väärtus - sellest ka seda tüüpi modulatsiooni nimi. Selliste stabilisaatorite tööpõhimõte on sarnane PWM-stabilisaatorite tööpõhimõttega. Stabilisaatori väljundpinge muutus põhjustab pausi muutuse, mis toob kaasa impulsi sageduse muutumise ja väljundpinge keskmine väärtus jääb muutumatuks.

Relee või kahe asendi tööpõhimõte stabilisaatorid erinevad PWM-iga stabilisaatorite tööpõhimõttest mõnevõrra. Relee stabilisaatorites kasutatakse impulsselemendina päästikut, mis omakorda juhib juhttransistori. Kui stabilisaatori sisendile rakendatakse konstantset pinget, on esimesel hetkel reguleerimistransistor avatud ja pinge stabilisaatori väljundis suureneb ning vastavalt suureneb ka võrdlusahela väljundis olev signaal. Väljundpinge teatud väärtusel jõuab võrdlusahela väljundis olev signaal väärtuseni, mille juures käivitub päästik, mis sulgeb juhttransistori. Pinge stabilisaatori väljundis hakkab langema, mis põhjustab signaali vähenemise võrdlusahela väljundis. Teatud signaali väärtuse korral võrdlusahela väljundis käivitub päästik uuesti, avab juhttransistori ja pinge stabilisaatori väljundis hakkab tõusma; see suureneb, kuni päästik sulgeb uuesti juhttransistori ja seega protsess kordub.

Stabilisaatori sisendpinge või koormusvoolu muutus toob kaasa juhttransistori avatud oleku aja muutumise ja selle lülitussageduse muutumise ning väljundpinge keskmine väärtus säilib (teatud väärtusega täpsusaste) muutmata. Seega, nagu PFM stabilisaatorites, ei ole relee stabilisaatorites juhttransistori lülitussagedus konstantne.

Kirjeldatud stabilisaatorite eelised ja puudused.

1. Põhimõtteliselt võib PWM-i ja PWM-iga stabilisaatorite väljundpinge pulsatsioon täielikult puududa, kuna impulsselementi juhib juhtahela signaali konstantne komponent; Relee stabilisaatorites peavad põhimõtteliselt toimuma väljundpinge pulsatsioonid, kuna päästiku perioodiline lülitamine on võimalik ainult siis, kui väljundpinge perioodiliselt muutub.

PWM ja PWM stabilisaatorite üks peamisi puudusi releega võrreldes on nende madalam töökiirus.

Erinevat tüüpi tehnoloogia kasutamine igapäevaelus on kaasaegse ühiskonna asendamatu atribuut. Kuid mitte kõik seadmed pole mõeldud ühendamiseks standardse 220 V toiteallikaga. Paljud neist tarbivad energiat pingega 1 kuni 25 V. Selle tarnimiseks kasutatakse spetsiaalset varustust.

Kuid selle peamine ülesanne pole mitte niivõrd väljundparameetrite vähendamine, vaid nende stabiilse taseme säilitamine võrgus. Seda saab lahendada stabiliseerimisseadme abil. Kuid reeglina on sellised seadmed üsna tülikad ja neid pole eriti mugav kasutada. Parim variant on lülituspinge stabilisaator. See erineb lineaarsetest mitte ainult mõõtmete, vaid ka tööpõhimõtte poolest.

Mis on impulsi stabilisaator?

Seade, mis koosneb kahest põhikomponendist:

• Integreerimine;
• Kohandused.

Esimesel etapil kogutakse energia kokku ja seejärel vabaneb. Juhtseade annab voolu ja vajadusel katkestab selle protsessi. Pealegi, erinevalt lineaarsetest mudelitest, võib see element impulssmudelites olla suletud või avatud olekus. Teisisõnu, see töötab nagu võti.

Impulssseadme seade

Selliste seadmete rakendusala on üsna lai. Kuid neid kasutatakse kõige sagedamini navigatsiooniseadmetes ja ühendamiseks tuleks osta impulsi stabilisaator:

• LCD-telerid
• Digitaalsüsteemides kasutatavad toiteallikad;
• Madalpinge tööstusseadmed.

Vahelduvvooluga võrkudes saab kasutada ka impulssvõimenduspinge stabilisaatoreid, et muuta see alalisvooluks. Selle klassi seadmeid kasutatakse ka suure võimsusega LED-ide ja akude laadimise toiteallikana.

Kuidas seadmed töötavad

Seadme tööpõhimõte on järgmine. Kui reguleeriv element on suletud, koguneb energia integreerivasse elementi. See põhjustab pinge tõusu. Lüliti avamisel kandub elekter järk-järgult tarbijatele, mis toob kaasa pinge languse.

Vaadake videot ja vaadake, kuidas seade töötab:

Selline lihtne seadme tööviis võimaldab säästa energiat ja lisaks võimaldas luua miniatuurse seadme.

Reguleeriva elemendina saab kasutada järgmisi osi:

• türistor;
• Transistorid.

Seadme integreerivad üksused on:

• Drosselklapp;
• Aku;
• Kondensaator.

Stabilisaatori disainifunktsioonid on seotud selle tööviisiga. Seadmeid on kahte tüüpi:

1. Schmitti päästikuga.

Vaatame nende kahte tüüpi impulsspinge stabilisaatorite erinevusi.

PWM mudelid

PWM mudel

Seda tüüpi seadmetel on mõned disainierinevused. Need koosnevad ka kahest põhielemendist:

1. generaator;
2. Modulaator;
3. Võimendi.

Nende töö sõltub otseselt nii sisendpingest kui ka impulsside töötsüklist.

Võtme avamisel kantakse energia koormusele ja võimendi lülitub sisse. See võrdleb pinge väärtusi ja, olles kindlaks teinud nendevahelise erinevuse, edastab võimenduse modulaatorile.

Lõplikel impulssidel peab olema töötsükli hälve, mis on võrdeline väljundparameetritega. Nendest sõltub ju võtme asend. Konkreetsete töötsükli väärtuste korral see avaneb või sulgub. Kuna impulsid mängivad seadme töös peamist rolli, andsid nad sellele oma nime.

Schmitti päästikuga seadmed

Seda tüüpi impulsspinge stabilisaatorit iseloomustab minimaalne elementide komplekt. Peamine roll selles on päästikul, mis sisaldab komparaatorit. Selle elemendi ülesanne on võrrelda väljundpinge väärtust maksimaalse lubatud väärtusega.

Vaatame videot Schmitti päästikuga seadme tööpõhimõttest:

Seadme tööpõhimõte on järgmine. Maksimaalse pinge ületamisel lülitub päästik nullasendisse ja avab võtme. Samal ajal tühjeneb gaasihoob. Kuid niipea, kui pinge jõuab miinimumväärtuseni, lülitub see 0-lt 1-le. See viib lüliti sulgemiseni ja voolu vooluni integraatorisse.

Kuigi sellistel seadmetel on üsna lihtne disain, saab neid kasutada ainult teatud piirkondades. Seda seletatakse asjaoluga, et impulsspinge stabilisaatorid võivad olla astmelised või astmelised.

Seadmete klassifikatsioon

Seadmete tüüpideks jagamine toimub erinevate kriteeriumide alusel. Niisiis, sisendi ja väljundi pinge suhte põhjal eristatakse järgmist tüüpi seadmeid:

• Inverteerimine;
• Juhuslikult muutuv pinge.

Võtmena saab kasutada järgmisi osi:

• Transistorid;
• Türistorid.

Lisaks on impulss-alalispinge stabilisaatorite töös erinevusi. Selle põhjal jaotatakse need mudeliteks, mis töötavad:

1. Põhineb impulsi laiuse modulatsioonil;
2. Kahe positsiooniga.

Stabilisaatorite eelised ja puudused

Modulaarne stabilisaator

Nagu iga teine ​​seade, pole ka modulaarne stabilisaator ideaalne. Sellel on oma plussid ja miinused, mida peaksite teadma. Seadme eelised hõlmavad järgmist:

• Lihtne saavutada stabiliseerimine;
• Kõrge efektiivsusega;
• Pinge ühtlustamine laias vahemikus;
• Stabiilsed väljundparameetrid;
• Kompaktsed mõõtmed;
• Pehme start.

Seadme puudused hõlmavad ennekõike selle keerulist disaini. Suure hulga spetsiifiliste elementide olemasolu selles ei võimalda saavutada kõrget töökindlust. Lisaks on impulss-alalispinge stabilisaatori puuduseks:

• Suure hulga sagedushäirete tekitamine;
• Remonditööde tegemise raskused;
• Vajadus kasutada seadmeid, mis kompenseerivad võimsustegurit.

Lubatud sagedusvahemik

Selle seadme töö on võimalik piisavalt kõrge konversioonisagedusega, mis on selle peamine erinevus võrgutrafoga seadmetest. Selle parameetri suurendamine võimaldas meil saavutada minimaalsed mõõtmed.

Enamiku mudelite puhul võib sagedusvahemik olla 20 kuni 80 kHz. Nii võtme- kui ka PWM-seadmete valimisel tuleb aga arvestada voolude suuremate harmoonilistega. Sel juhul on parameetri ülemisel väärtusel teatud piirangud, mis vastavad raadiosagedusseadmete nõuetele.

Seadmete rakendamine vahelduvvooluvõrkudes

Selle klassi seadmed on võimelised muutma sisendi alalisvoolu väljundis samaks. Kui kavatsete neid kasutada vahelduvvooluvõrgus, peate paigaldama alaldi ja silumisfiltri.

Siiski peaksite teadma, et kui pinge seadme sisendis suureneb, väheneb väljundvool ja vastupidi.

Võimalik kasutada sildalaldit. Kuid sel juhul on see paaritu harmooniliste allikas ja vajaliku võimsusteguri saavutamiseks on vaja kasutada kondensaatorit.

Tootjate ülevaade

Stabilisaatori valimisel pöörake tähelepanu mitte ainult selle tehnilistele omadustele, vaid ka selle disainifunktsioonidele. Oluline on ka tootja kaubamärk. On ebatõenäoline, et laiale ostjaskonnale tundmatu ettevõtte toodetud seade on kvaliteetne.

Smartmooduli tooted

Seetõttu eelistab enamik tarbijaid valida populaarsete kaubamärkide mudelid, näiteks:

• Hobitiib;
• Nutimoodul.

Nende ettevõtete tooted on kvaliteetsed, töökindlad ja mõeldud pikaks kasutuseaks.

Järeldus

Kodumasinate ja muude elektriseadmete kasutamine on muutunud mugavaks eluks hädavajalikuks tingimuseks. Kuid selleks, et teie seadmed ebastabiilsete elektrivõrkude ajal rikki ei läheks, peaksite eelnevalt mõtlema stabilisaatori ostmisele. Millist mudelit valida, sõltub kasutatavate seadmete parameetritest. Kui kavatsete ühendada kaasaegseid LCD-telereid, monitore ja sarnaseid seadmeid, on ideaalne võimalus lülitusstabilisaator.

Tasemevahetusahelate kasutamine võimaldab PWM-kontrolleril juhtida tema enda toitepingest kõrgemat pinget.

Kõige sagedamini kasutatav lülitusregulaator on buck pingemuundur, mis muundab tõhusalt kõrge pinge madalpingeks. Joonisel fig. Joonisel 1 on kujutatud tüüpiline buck-muunduri lülitus, milles N-kanaliga MOSFET-i Q 1 pais vajab ujuvat juhtpinget. Ujuvtaseme signaalipuhver on osa PWM (impulsi laiuse modulatsiooni) kontrolleri IC-st. Transistor Q 1 võib olenevalt kontrolleri tootmisomadustest olla kas N- või P-kanaliga. Igal juhul ei tohi IC-toitepinge olla sisendpingest madalam, mis seab selle ahela sisendpinge väärtusele tõsiseid piiranguid.

Joonisel fig. 2 kasutab lihtsat taseme nihutamise etappi, mis võimaldab madalpinge kontrolleri kiibi abil juhtida buck-muunduri läbipääsutransistorit. Kuna tasemenihke ahel isoleerib PWM IC kõrgepingeallikast, saab seda põhimõtet kasutades ehitada meelevaldselt suure sisendpingega muundureid.

Madalapoolsete draiveritega PWM IC saab juhtida N-kanaliga MOSFET-e, kuna neil on allika ja värava vahel positiivne ajami pinge. Joonisel fig. 2, P-kanaliga transistorit kasutatakse kõrge külje MOSFET-transistorina; ja selle jaoks peab juhtpinge allika ja paisu vahel olema negatiivne. Seetõttu tuleks PWM-kontrolleri väljundsignaal ümber pöörata. Täiendavate MOSFETide Q 2 ja Q 3 lüliti konfiguratsioon töötab igat tüüpi läbipääsutransistoridega, kuigi kasutada saab ka inverteerivat draiverit.

Kondensaator C 2 teostab taseme nihke. Selle väärtus peab olema piisavalt suur, et hoida laengut konversioonisagedusel, kuid piisavalt väike, et selle pinge järgiks sisendpinge muutusi. Takisti R 1 ja P-kanaliga MOSFET transistori Q 3 kaudu laetakse kondensaator C 2 pingele

V C = V IN -V CC,

kus V C on pinge C 2 juures, V IN on sisendpinge ja V CC on komplementaarpaari Q 2 ja Q 3 ning PWM IC toitepinge. Toitepinge peab olema väiksem kui zeneri dioodi D2 stabiliseerimispinge. Vastasel juhul on neil hetkedel, mil transistor Q 2 on zeneri dioodi D 2 ja kondensaatori C 2 kaudu avatud olekus, mis viib vooluahela efektiivsuse vähenemiseni. Zeneri diood D 2 piirab C 2 pinget ülaltoodud valemist saadud väärtusega. Kui transistor Q 3 on sisse lülitatud, muutub zeneri diood D 2 ettepoole, kui pinge üritab tõusta. Pinge transistori Q 1 allika ja paisu vahel selles ahelas on 0 V, kui transistor Q 3 on sisse lülitatud, ja -V CC, kui transistor Q 2 on sisse lülitatud.

Takisti R 1 tagab transistori Q 1 paisu allika mahtuvuse tühjenemise, võimaldades transistoril Q 1 välja lülitada, kui puhverastme väljundis on kõrge väljundpinge. Zeneri diood D 2 piirab transistori Q 1 allika ja paisu vahelist pinget 12 V-ni, sõltumata stabilisaatori sisendpingest. Kondensaator C 2 tasandab transistori Q 1 paisu pinge pulsatsiooni, nii et paisu juhtimisahela parameetrid on samad, mis täiendava lüliti ahela enda parameetrid. Seetõttu ei sea taseme nihutaja kasutatavale MOSFET-transistorile mingeid piiranguid.

Joonisel fig. Joonisel 3 on kujutatud astmelise pingemuunduri praktilist vooluringi, mis kasutab läbipääsutransistori juhtimise põhimõtet. Konverteri sisendpinge võib olla vahemikus 18 V kuni 45 V, väljundpingega 12 V ja maksimaalse koormusvooluga 1,5 A. Konverteris kasutatakse National Semiconductori edasi- ja tagasilöögi PWM kontrolleri kiipi LM5020-1 .

Vaadeldaval vooluringil on kõik samad komponendid, mis eelmistel ahelatel, kuid lisanduvad veel mõned funktsioonid, näiteks: sisendpinge filtreerimine kondensaatoriga C 9; sisendpinge liigpingete piiramine takistitega R 2 ja R 7; pehme käivitamise tagamine kondensaatori C 3 abil; võimalus reguleerida teisendussagedust takistiga R3 (sagedusel 500 kHz on selle väärtus 12,7 kΩ); tagasiside kompenseerimine kondensaatoritega C 7, C 8 ja takistiga R 6; ja väljundpinge väärtuse reguleerimine takistitega R 9 ja R 10.

LM5020-1 kiip on loodud töötama voolu juhtimisrežiimis, kuid selles vooluringis töötab see pinge juhtimisrežiimis. Ramppinge generaatori jaoks kasutatakse sisemist tugivooluallikat tippväärtusega 50 A, mis kompenseerib voolusignaali mittelineaarsust. See vool, mis voolab läbi 5,11 kΩ takisti R 4 ja sisemise 2 kΩ takisti, genereerib saehamba signaali, mille tipppinge (50 ´A × 2 kΩ+5,11 kΩ) ≈300 mV CS-is väljund (tihvt 8). COMP-viigul (kontakt 3) võrreldakse seda rambisignaali veaväljundi pingega COMP-viikust, mille tulemuseks on signaal, mille impulsi laius on vajalik transistori Q1 juhtimiseks.

Joonisel fig. Joonisel 4 on näidatud vaadeldava vooluahela pingediagrammid. Ostsilloskoobi 1. kanal (ülemine graafik) näitab LM5020-1 kiibi genereeritud juhtsignaali. Kanal 2 (keskmine graafik) näitab vastavat pinget push-pull puhverastme väljundis. Kanal 3 (alumine graafik) transistori Q 1 paisu ja allika vahele rakendatud push-pull etapi tasemenihke väljundpinge. Transistori Q 1 allika äravoolu pinge tippväärtus on võrdne sisendpingega ja selle amplituud on 8 V võrra kõrgem kui LM5020-1 mikroskeemi tekitatud juhtsignaali väärtus. Kõik signaalid on puhtad ning neil on kiire tõus ja langus. Selle vooluahela efektiivsus on vastavalt 86% ja 83% sisendpingetel 18 V ja 45 V.

Uudised

Lisatud uus tootekategooria - "Lülitusriiulid"
13. juuli 2016, kell 22:40

Tasuta

Tasuta kohaletoimetamine Moskvas tellimustele üle 10 000 rubla.

Praegu on turul laialdaselt esindatud mikroskeemid (kodumaised ja imporditud), mis rakendavad erinevat PWM-juhtimisfunktsioonide komplekti toiteallikate vahetamiseks. Seda tüüpi mikroskeemide hulgas on üsna populaarne KR1114EU4 (tootja: Kremniy-Marketing JSC, Venemaa). Selle imporditud analoog on TL494CN (Texas Instrument). Lisaks toodavad seda mitmed ettevõtted erinevate nimede all. Näiteks (Jaapan) toodab mikrolülitust IR3M02, (Korea) - KA7500, f. Fujitsu (Jaapan) МВ3759.

KR1114EU4 (TL494) kiip on PWM-kontroller fikseeritud sagedusel töötava lülitustoiteallika jaoks. Mikrolülituse struktuur on näidatud joonisel 1.

Selle mikroskeemi põhjal on võimalik välja töötada tõuke- ja ühetsükliliste lülitustoiteallikate juhtimisahelad. Mikroskeem rakendab täiskomplekti PWM-juhtimisfunktsioone: tugipinge genereerimine, veasignaali võimendamine, saehammaspinge genereerimine, PWM-modulatsioon, 2-tsüklilise väljundi genereerimine, kaitse läbivoolude eest jne. Seda toodetakse 16-tihvtilises pakendis on pinout näidatud joonisel 2.

Sisseehitatud ramppinge generaator vajab sageduse seadistamiseks ainult kahte välist komponenti - Rt ja Ct. Generaatori sagedus määratakse valemiga:

Generaatori eemalt väljalülitamiseks võite kasutada välist võtit, et lühistada RT-sisend (kontakt 6) ION-väljundiga (kontakt 14) või ST-sisend (kontakt 5) ühisesse juhtmesse.

Kiibil on sisseehitatud võrdluspinge allikas (Uref = 5,0 V), mis on võimeline tagama kuni 10 mA voolu ahela väliste komponentide eelpingestamiseks. Võrdluspingel on töötemperatuuri vahemikus 0 kuni +70°C viga 5%.

Impulss-allandamise stabilisaatori plokkskeem on näidatud joonisel 3.

Reguleeriv element RE muudab sisendalalispinge UBX kindla kestuse ja sagedusega impulsside jadaks ning silumisfilter (drossel L1 ja kondensaator C1 teisendab need uuesti väljundi konstantseks pingeks. Diood VD1 sulgeb vooluahela läbi induktiivpooli kui RE on välja lülitatud.Tagasiside abil juhib juhtimissüsteemi juhtahel reguleerelementi nii, et saadakse sellest tulenev väljundpinge Un stabiilsus.

Stabilisaatorid võivad olenevalt stabiliseerimismeetodist olla relee-, impulss-sagedusmoduleeritud (PFM) ja impulsi laiusmoduleeritud (PWM). PWM-iga stabilisaatorites on impulsi sagedus (periood) konstantne väärtus ja nende kestus on pöördvõrdeline väljundpinge väärtusega. Joonisel 4 on näidatud erinevate töötsüklitega Ks impulsid.

PWM stabilisaatoritel on võrreldes teist tüüpi stabilisaatoritega järgmised eelised:

Konversioonisagedus on optimaalne (efektiivsuse mõttes), määratud juhtahela sisemise ostsillaatoriga ja ei sõltu muudest teguritest; pulsatsioonisagedus koormuse juures on konstantne väärtus, mis on mugav summutusfiltrite ehitamiseks; Võimalik on sünkroniseerida piiramatu arvu stabilisaatorite teisendussagedusi, mis välistab löökide esinemise, kui mitu stabilisaatorit saavad toite ühisest esmasest alalisvooluallikast.

Ainus erinevus seisneb selles, et PWM-ahelatel on suhteliselt keeruline juhtimisahel. Kuid KR1114EU4 tüüpi integraallülituste väljatöötamine, mis sisaldab enamikku PWM-iga juhtplokkidest, võimaldab impulssstabilisaatoreid oluliselt lihtsustada.

KR1114EU4-l põhineva impulss-allandamise stabilisaatori ahel on näidatud joonisel 5.

Stabilisaatori maksimaalne sisendpinge on 30 V, seda piirab p-kanali väljatransistori VT1 (RFP60P03) maksimaalne lubatud äravooluallika pinge. Takisti R3 ja kondensaator C5 määravad saehamba pingegeneraatori sageduse, mis määratakse valemiga (1). Võrdluspinge allikast (kontakt 14) D1 antakse takistusjaguri R6-R7 kaudu osa tugipingest esimese veavõimendi (kontakt 2) inverteerivasse sisendisse. Jagaja R8-R9 kaudu edastatav tagasiside signaal suunatakse mikrolülituse esimese veavõimendi (kontakt 1) mitteinverteerivasse sisendisse. Väljundpinget reguleerib takisti R7. Takisti R5 ja kondensaator C6 teostavad esimese võimendi sageduse korrigeerimist.

Tuleb märkida, et mikrolülituse sõltumatud väljunddraiverid tagavad väljundastme töö nii push-pull kui ka ühetsüklilises režiimis. Stabilisaatoris lülitatakse mikrolülituse väljunddraiver sisse ühetsüklilises režiimis. Selleks ühendatakse tihvt 13 ühise juhtmega. Kaks väljundtransistorit (nende kollektorid on kontaktid 8, 11, emitterid kontaktid 9, 10) on ühendatud ühise emitteri ahela järgi ja töötavad paralleelselt. Sel juhul on väljundsagedus võrdne generaatori sagedusega. Mikrolülituse väljundaste läbi takistusjaguri

R1-R2 juhib regulaatori regulaatori elementi - väljatransistor VT1. Stabilisaatori stabiilsemaks tööks mikrolülituse toiteallikal (tihvt 12) on kaasas LC-filter L1-C2-C3. Nagu diagrammil näha, on KR1114EU4 kasutamisel vaja suhteliselt vähe väliseid elemente. Lülituskadusid oli võimalik vähendada ja stabilisaatori efektiivsust tõsta tänu Schottky dioodi (VD2) KD2998B (Unp=0,54 V, Uarb=30 V, lpr=30 A, fmax=200 kHz) kasutamisele.

Stabilisaatori kaitsmiseks ülevoolu eest kasutatakse isetaastuvat kaitset FU1 MF-R400. Selliste kaitsmete tööpõhimõte põhineb omadusel suurendada järsult nende takistust teatud vooluväärtuse või ümbritseva keskkonna temperatuuri mõjul ja taastada nende omadused automaatselt, kui need põhjused on kõrvaldatud.

Stabilisaatori maksimaalne efektiivsus (umbes 90%) on sagedusel 12 kHz ja efektiivsus väljundvõimsusel kuni 10 W (Uout = 10 V) ulatub 93% -ni.

Detailid ja disain. Püsitakistid on tüüpi S2-ZZN, muutuvtakistid SP5-3 või SP5-2VA. Kondensaatorid C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7 -K10-17. Dioodi VD2 saab asendada mis tahes muu Schottky dioodiga, mille parameetrid ei ole halvemad kui ülaltoodud, näiteks 20TQ045. KR1114EU4 kiip asendatakse TL494LN või TL494CN-ga. Drossel L1 - DM-0,1-80 (0,1 A, 80 uH). Induktiivpool L2, mille induktiivsus on umbes 220 μH, on valmistatud kahel kokkuvolditud rõnga magnetsüdamikul. MP-140 K24x13x6,5 ja sisaldab 45 keerdu 01,1 mm PETV-2 traati, mis on paigutatud ühtlaselt kahes kihis kogu rõnga perimeetri ulatuses. Kihtide vahele jääb kaks kihti lakitud kangast. LShMS-105-0,06 GOST 2214-78. Iselähtestuva kaitsme tüübi MF-RXXX saab valida iga konkreetse juhtumi jaoks.

Stabilisaator on valmistatud leivaplaadile mõõtudega 55x55 mm. Transistor paigaldatakse radiaatorile, mille pindala on vähemalt 110 cm2. Paigaldamisel on soovitatav eraldada toiteosa ühine juhe ja mikrolülituse ühine juhe, samuti minimeerida juhtide (eriti toiteosa) pikkust. Stabilisaator ei vaja korrektse paigaldamise korral reguleerimist.

Ostetud stabilisaatori raadioelementide kogumaksumus oli umbes 10 dollarit ja VT1 transistori maksumus 3...4 dollarit. Kulude vähendamiseks võite RFP60P03 transistori asemel kasutada odavamat RFP10P03, kuid loomulikult halvendab see mõnevõrra stabilisaatori tehnilisi omadusi.

Boost-tüüpi impulss-paralleelstabilisaatori plokkskeem on näidatud joonisel 6.

Selles stabilisaatoris on impulssrežiimis töötav reguleerimiselement RE ühendatud paralleelselt koormusega Rh. Kui RE on avatud, voolab sisendallika (Ubx) vool läbi induktiivpooli L1, salvestades selles energiat. Samal ajal katkestab diood VD1 koormuse ega lase kondensaatoril C1 tühjeneda läbi avatud RE. Selle aja jooksul tuleb koormusele vool ainult kondensaatorist C1. Järgmisel hetkel, kui RE on suletud, liidetakse induktiivpooli L1 iseinduktsiooni emf sisendpingega ja induktiivpooli energia kantakse üle. koorma juurde. Sel juhul on väljundpinge sisendpingest suurem. Erinevalt alandavast stabilisaatorist (joonis 1) ei ole siin induktiivpool filterelement ja väljundpinge muutub sisendpingest suuremaks summa võrra, mis on määratud induktiivpooli L1 induktiivsuse ja induktiivpooli töötsükliga. juhtelement RE.

Impulsi võimenduse stabilisaatori skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 7.

See kasutab põhimõtteliselt samu elektroonilisi komponente, mis astmelise stabilisaatori ahelas (joonis 5).

Pulsatsiooni saab vähendada, suurendades väljundfiltri mahtuvust. "Pehmema" käivitamise jaoks on kondensaator C9 ühendatud ühise juhtme ja esimese veavõimendi mitteinverteeriva sisendi (kontakt 1) vahele.

Fikseeritud takistid - S2-ZZN, muutuvtakistid - SP5-3 või SP5-2VA.

Kondensaatorid C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Transistor VT1 - IRF540 (n-kanaliga väljatransistor Uсi=100 V, lc=28 A, Rсi=0,077 Ohm) - paigaldatakse radiaatorile, mille efektiivne pindala on vähemalt 100 cm2. Drosselklapp L2 on sama, mis eelmises vooluringis.

Parem on stabilisaator esimest korda sisse lülitada väikese koormuse (0,1...0,2 A) ja minimaalse väljundpingega. Seejärel suurendage aeglaselt väljundpinget ja koormusvoolu maksimaalsete väärtusteni.

Kui tõusu- ja astmestabilisaatorid töötavad samast sisendpingest Uin, siis saab nende teisendussagedust sünkroniseerida. Selleks (kui pöördestabilisaator on põhi- ja astmestabilisaator alam) tuleb astmestabilisaatoris eemaldada takisti R3 ja kondensaator C7, sulgeda D1 kiibi tihvtid 6 ja 14 ning ühendada tihvt. 5 D1-st alandava stabilisaatori D1 kiibi viiguni 5.

Boost-tüüpi stabilisaatoris ei osale induktiivpool L2 väljundi alalispinge pulsatsiooni tasandamises, seetõttu on väljundpinge kvaliteetseks filtreerimiseks vaja kasutada filtreid, millel on piisavalt suured väärtused L ja C. See toob kaasa vastavalt filtri ja seadme kui terviku kaalu ja mõõtmete suurenemise. Seetõttu on alandava stabilisaatori võimsustihedus suurem kui astmelise stabilisaatori oma.