PWM regulátor. Modulácia šírky impulzu. Schéma. Spínacie stabilizátory na PWM regulátore KR1114EU4 Čo je PWM regulátor

V stabilizátoroch s PWM sa ako impulzný prvok používa generátor, ktorého čas impulzu alebo pauzy sa mení v závislosti od konštantného signálu prijatého na vstupe impulzného prvku z výstupu porovnávacieho obvodu.

Princíp činnosti stabilizátora s PWM je nasledujúca. Konštantné napätie z usmerňovača alebo batérie sa privádza do regulačného tranzistora a potom cez filter na výstup stabilizátora. Výstupné napätie stabilizátora sa porovná s referenčným napätím a potom sa rozdielový signál privedie na vstup zariadenia, ktoré konvertuje jednosmerný signál na impulzy určitej doby trvania, ktoré sa menia úmerne k signálu rozdielu medzi referenčné a namerané napätie. Zo zariadenia, ktoré premieňa jednosmerný prúd na impulzy, sa signál privádza do regulačného tranzistora; ten sa periodicky prepína a priemerná hodnota napätia na výstupe filtra závisí od pomeru medzi časom, keď je tranzistor v otvorenom a zatvorenom stave (na šírke impulzu - odtiaľ názov tohto typu modulácie), a PWM frekvencia opakovania pulzu je konštantná. Pri zmene napätia na výstupe stabilizátora sa mení jednosmerný signál, a teda aj šírka (trvanie) impulzu (s konštantnou periódou); v dôsledku toho sa priemerná hodnota výstupného napätia vráti na pôvodnú hodnotu.

V stabilizátoroch s PFM keď sa zmení signál na výstupe impulzného prvku, zmení sa trvanie pauzy a trvanie impulzu zostane nezmenené. Zároveň na rozdiel od PWM stabilizátorov je spínacia frekvencia regulačného tranzistora závislá od zmien záťažového prúdu a výstupného napätia, čiže ide o meniacu sa, nekonštantnú hodnotu – odtiaľ názov tohto typu modulácie. Princíp činnosti takýchto stabilizátorov je podobný princípu činnosti stabilizátorov s PWM. Zmena výstupného napätia stabilizátora spôsobí zmenu pauzy, čo vedie k zmene frekvencie impulzov a priemerná hodnota výstupného napätia zostáva nezmenená.

Princíp činnosti relé alebo dvojpolohový stabilizátorov sa trochu líši od princípu fungovania stabilizátorov s PWM. V reléových stabilizátoroch sa ako impulzný prvok používa spúšť, ktorá zase riadi regulačný tranzistor. Pri privedení konštantného napätia na vstup stabilizátora je v prvom momente otvorený regulačný tranzistor a napätie na výstupe stabilizátora sa zvyšuje, pričom zodpovedajúcim spôsobom stúpa aj signál na výstupe porovnávacieho obvodu. Pri určitej hodnote výstupného napätia dosiahne signál na výstupe porovnávacieho obvodu hodnotu, pri ktorej dôjde k odpáleniu spúšte, pričom sa uzavrie regulačný tranzistor. Napätie na výstupe stabilizátora začne klesať, čo spôsobí pokles signálu na výstupe porovnávacieho obvodu. Pri určitej hodnote signálu na výstupe porovnávacieho obvodu sa spúšť opäť spustí, otvorí sa riadiaci tranzistor a napätie na výstupe stabilizátora sa začne zvyšovať; bude sa zvyšovať, kým klopný obvod opäť neuzavrie regulačný tranzistor a tým sa proces opakuje.

Zmena vstupného napätia alebo záťažového prúdu stabilizátora povedie k zmene otvoreného času regulačného tranzistora a k zmene jeho spínacej frekvencie a priemerná hodnota výstupného napätia zostane zachovaná (do určitej miery presnosť) nezmenená. Tak ako v stabilizátoroch PFM, ani v reléových stabilizátoroch nie je spínacia frekvencia regulačného tranzistora konštantná.

Výhody a nevýhody opísaných stabilizátorov.

1. Zvlnenie výstupného napätia v stabilizátoroch s PWM a PFM v zásade môže úplne chýbať, pretože impulzný prvok je riadený konštantnou zložkou signálu riadiaceho obvodu; pri reléových stabilizátoroch musí zásadne dochádzať k vlneniu výstupného napätia, pretože periodické spínanie spúšte je možné len pri periodickej zmene výstupného napätia.

Jednou z hlavných nevýhod PWM a PFM stabilizátorov v porovnaní s reléovými je ich nižšia rýchlosť.

Používanie rôznych druhov technológií v každodennom živote je nepostrádateľným atribútom modernej spoločnosti. Ale nie všetky zariadenia sú určené na pripojenie k štandardnému 220V napájaciemu zdroju. Mnohé z nich spotrebúvajú energiu s napätím 1 až 25V. Na jeho podanie použite špeciálne vybavenie.

Jeho hlavnou úlohou však nie je ani tak znižovať výstupné parametre, ale udržiavať ich stabilnú úroveň v sieti. Vyriešite to pomocou stabilizačného zariadenia. Ale spravidla sú takéto zariadenia dosť objemné a nie sú príliš vhodné na použitie. Najlepšou možnosťou je spínací regulátor napätia. Od lineárnych sa líši nielen rozmermi, ale aj princípom fungovania.

Čo je spínací stabilizátor

Zariadenie pozostávajúce z dvoch hlavných komponentov:

• Integrácia;
• Úpravy.

V prvej fáze dochádza k akumulácii energie s jej následným návratom. Riadiaca jednotka dodáva prúd a v prípade potreby tento proces preruší. Navyše, na rozdiel od lineárnych modelov, v impulzných modeloch môže byť tento prvok v uzavretom alebo otvorenom stave. Inými slovami, funguje ako kľúč.

Zariadenie pulzného zariadenia

Rozsah takýchto zariadení je dosť široký. Najčastejšie sa však používajú v navigačných zariadeniach a na pripojenie je potrebné zakúpiť aj spínací stabilizátor:

• LCD televízory
• Napájacie zdroje používané v digitálnych systémoch;
• Nízkonapäťové priemyselné zariadenia.

V sieťach so striedavým prúdom je možné použiť aj spínacie stabilizátory napätia na premenu na jednosmerný prúd. Zariadenia tejto triedy sa tiež používajú ako zdroje energie pre vysokovýkonné LED diódy, nabíjanie batérií.

Ako zariadenie funguje

Princíp činnosti zariadenia je nasledujúci. Keď je regulačný prvok zatvorený, energia sa akumuluje v integračnom prvku. To má za následok zvýšenie napätia. Pri otvorení kľúča sa elektrina postupne dodáva spotrebiteľom, čo vedie k zníženiu napätia.

Pozrite si video, princíp fungovania zariadenia:

Takýto jednoduchý spôsob fungovania zariadenia umožňuje šetriť energiu a navyše umožnil vytvorenie miniatúrnej jednotky.

Ako regulačný prvok v ňom možno použiť tieto časti:

• tyristor;
• Tranzistory.

V úlohe integračných uzlov zariadenia sú:

• Plyn;
• Batéria;
• Kondenzátor.

Konštrukčné vlastnosti stabilizátora súvisia so spôsobom jeho fungovania. Existujú dva typy zariadení:

1. So spúšťou Schmitt.

Zvážte rozdiel medzi týmito dvoma typmi spínacích stabilizátorov napätia.

PWM modely

PWM model

Zariadenia tohto typu majú konštruktívnym spôsobom určité rozdiely. Pozostávajú tiež z dvoch hlavných prvkov:

1. Generátor;
2. modulátor;
3. Zosilňovač.

Ich práca je priamo závislá od veľkosti vstupného napätia, ako aj od pracovného cyklu impulzov.

Po otvorení kľúča sa energia prenesie do záťaže a zosilňovač sa zapne. Porovnáva hodnoty napätia a po určení rozdielu medzi nimi prenáša zisk do modulátora.

Konečné impulzy musia mať odchýlku pracovného cyklu, ktorá je úmerná výstupným parametrom. Koniec koncov, poloha kľúča závisí od nich. Pri špecifických hodnotách pracovného cyklu sa otvára alebo zatvára. Keďže pri prevádzke zariadenia hrajú hlavnú úlohu impulzy, dali mu meno.

Zariadenia so spúšťou Schmitt

Tento typ spínacích stabilizátorov napätia sa vyznačuje minimálnou sadou prvkov. Hlavná úloha v ňom je priradená spúšti, ktorej súčasťou je komparátor. Úlohou tohto prvku je porovnať hodnotu výstupného napätia s maximálnym prípustným.

Sledujeme video princípu fungovania zariadenia so spúšťou Schmitt:

Prevádzka zariadenia je nasledovná. Pri prekročení maximálneho napätia sa spúšť prepne do nulovej polohy s otvorením kľúča. Súčasne sa uvoľní škrtiaca klapka. Ale akonáhle napätie dosiahne minimálnu hodnotu, prepne sa z 0 na 1. To vedie k uzavretiu kľúča a toku prúdu do integrátora.

Aj keď sa takéto zariadenia líšia pomerne jednoduchou schémou, môžu byť použité iba v určitých smeroch. Vysvetľuje to skutočnosť, že spínacie regulátory napätia môžu byť zostupné alebo zosilnené.

Klasifikácia prístrojov

Rozdelenie zariadení do typov sa vykonáva podľa rôznych kritérií. Takže podľa pomeru napätia na vstupe a výstupe sa rozlišujú tieto typy zariadení:

• invertovanie;
• Náhodne sa meniace napätie.

Podrobnosti ako:

• tranzistory;
• Tyristory.

Okrem toho existujú rozdiely v samotnej činnosti impulzných stabilizátorov jednosmerného napätia. Na základe toho sú rozdelené do modelov, ktoré fungujú na:

1. Založené na modulácii šírky impulzu;
2. Dvojpolohové.

Výhody a nevýhody stabilizátorov

Modulárny stabilizátor

Ako každé iné zariadenie, ani modulárny stabilizátor nie je dokonalý. Má to svoje pre a proti, o ktorých by ste si mali byť vedomí. Medzi výhody zariadenia patrí:

• Jednoduché dosiahnutie stabilizácie;
• Vysoká účinnosť;
• Vyrovnanie napätia v širokom rozsahu;
• Stabilné výstupné parametre;
• Kompaktné rozmery;
• Mäkký štart.

Medzi nevýhody zariadenia patrí predovšetkým zložitý dizajn. Prítomnosť veľkého počtu špecifických prvkov v ňom neumožňuje dosiahnuť vysokú spoľahlivosť. Okrem toho mínus spínacieho stabilizátora jednosmerného napätia je:

• Vytvorenie veľkého počtu frekvenčného rušenia;
• zložitosť opravárenských prác;
• Potreba zariadení na korekciu účinníka.

Prípustný frekvenčný rozsah

Prevádzka tohto zariadenia je možná pri dostatočne vysokej frekvencii konverzie, čo je jeho hlavný rozdiel od zariadení so sieťovým transformátorom. Zvýšenie tohto parametra umožnilo dosiahnuť minimálne rozmery.

Pre väčšinu modelov môže byť frekvenčný rozsah od 20 do 80 kHz. Pri výbere kľúčových aj PWM zariadení je však potrebné brať do úvahy vyššie harmonické prúdy. V tomto prípade má horná hodnota parametra určité obmedzenia, ktoré spĺňajú požiadavky na rádiofrekvenčné zariadenia.

Aplikácia zariadení v AC sieťach

Zariadenia tejto triedy sú schopné konvertovať jednosmerný prúd na vstupe na rovnaký na výstupe. Ak sa majú používať na striedavý prúd, bude potrebný usmerňovač a vyhladzovací filter.

Treba si však uvedomiť, že so zvyšovaním napätia na vstupe zariadenia klesá výstupný prúd a naopak.

Prípadne pomocou mostíkového usmerňovača. Ale v tomto prípade to bude zdroj nepárnych harmonických a na dosiahnutie požadovaného účinníka bude potrebný kondenzátor.

Prehľad výrobcov

Pri výbere stabilizátora venujte pozornosť nielen jeho technickým vlastnostiam, ale aj konštrukčným vlastnostiam. Dôležitý je aj názov značky. Je nepravdepodobné, že zariadenie vyrobené spoločnosťou, ktorá nie je známa širokému okruhu kupujúcich, bude mať vysokú kvalitu.

Produkty Smartmodule

Preto väčšina spotrebiteľov uprednostňuje výber modelov patriacich k populárnym značkám, ako sú:

• Hobbywing;
• inteligentný modul.

Výrobky týchto firiem sú vysoko kvalitné, spoľahlivé a sú navrhnuté pre dlhú životnosť.

Záver

Používanie domácich spotrebičov a iných elektrických spotrebičov sa stalo nevyhnutnou podmienkou pohodlného života. Aby však vaše zariadenia nezlyhali počas nestabilnej prevádzky elektrickej siete, mali by ste vopred premýšľať o kúpe stabilizátora. Ktorý model si vybrať, závisí od parametrov použitého zariadenia. Ak máte v úmysle pripojiť moderné LCD televízory, monitory a podobné zariadenia, tak ideálnou možnosťou je spínací stabilizátor.

Použitie obvodov na posun úrovne umožňuje PWM regulátoru riadiť napätie vyššie ako je jeho vlastné napájacie napätie.

Najčastejšie používaným spínacím regulátorom je buck konvertor, ktorý efektívne premieňa vysoké napätie na nízke napätie. Na obr. 1 je znázornený typický obvod konvertora, v ktorom hradlo N-kanálového MOSFET, Qi, vyžaduje plávajúce riadiace napätie. Plávajúca vyrovnávacia pamäť je súčasťou PWM (Pulse Width Modulation) IC regulátora. Tranzistor Q 1 môže byť N- alebo P-kanálový, v závislosti od výrobných vlastností regulátora. V každom prípade napájacie napätie IO nesmie byť nižšie ako vstupné napätie, čo predstavuje vážne obmedzenia hodnoty vstupného napätia v tomto obvode.

V diagrame na obr. 2 používa jednoduchý stupeň posúvania úrovne, ktorý umožňuje riadenie priepustného tranzistora meniča pomocou nízkonapäťového riadiaceho integrovaného obvodu. Pretože menič úrovne izoluje PWM IC od zdroja vysokého napätia, tento princíp možno použiť na zostavenie meničov s ľubovoľne vysokými vstupnými napätiami.

PWM IC s ovládačmi na nízkej strane môže riadiť N-kanálové MOSFETy, pretože majú kladné riadiace napätie medzi zdrojom a bránou. V diagrame na obr. 2 používa P-kanálový tranzistor ako MOSFET na vysokej strane; a preto musí byť riadiace napätie medzi zdrojom a bránou záporné. Preto by mal byť výstupný signál z regulátora PWM invertovaný. Konfigurácia prepínača komplementárnych MOSFETov Q 2 a Q 3 bude fungovať s akýmkoľvek typom priepustného tranzistora, hoci možno použiť invertujúci budič.

Kondenzátor C 2 vykonáva posun úrovne. Jeho hodnota musí byť dostatočne veľká, aby udržala náboj na konverznej frekvencii, ale dostatočne malá, aby jeho napätie sledovalo zmeny vstupného napätia. Cez rezistor R 1 a P-kanál MOSFET Q 3 sa kondenzátor C 2 nabíja na napätie

V c \u003d V IN -V CC,

kde VC je napätie na C2, VIN je vstupné napätie a VCC je napájacie napätie komplementárneho páru Q2 a Q3 a PWM IC. Napájacie napätie musí byť menšie ako stabilizačné napätie Zenerovej diódy D 2 . V opačnom prípade v tých chvíľach, keď bude tranzistor Q2 v otvorenom stave, cez zenerovu diódu D2 a kondenzátor C2, čo povedie k zníženiu účinnosti obvodu. Zenerova dióda D2 obmedzuje napätie na C2 na hodnotu získanú z vyššie uvedeného vzorca. Keď je tranzistor Q3 zapnutý, zenerova dióda D2 sa stane predpätou, ak sa napätie pokúsi zvýšiť. Napätie medzi zdrojom a hradlom tranzistora Q 1 v tomto obvode je 0 V, keď je tranzistor Q 3 zapnutý, a -V CC, keď je tranzistor Q 2 zapnutý.

Rezistor R1 zaisťuje, že kapacita hradla-zdroja tranzistora Q1 sa vybije, čo umožňuje, aby tranzistor Q1 zostal vypnutý, keď je na výstupe vyrovnávacieho stupňa prítomné vysoké výstupné napätie. Zenerova dióda D 2 obmedzuje napätie medzi zdrojom a hradlom tranzistora Q 1 na 12 V bez ohľadu na vstupné napätie regulátora. Kondenzátor C 2 vyhladzuje zvlnenie napätia na hradle tranzistora Q 1, takže parametre obvodu pohonu hradla budú rovnaké ako parametre samotného obvodu doplnkového spínača. Prepínač úrovne preto nekladie žiadne obmedzenia na použitý MOSFET.

Na obr. 3 je znázornená praktická schéma znižovacieho meniča napätia s využitím uvažovaného princípu riadenia priepustného tranzistora. Vstupné napätie meniča sa môže pohybovať od 18 V do 45 V, s výstupným napätím 12 V a maximálnym zaťažovacím prúdom 1,5 A. Prevodník využíva dopredný a spätný PWM riadiaci čip National Semiconductor LM5020-1.

Uvažovaný obvod má všetky rovnaké komponenty ako v predchádzajúcich obvodoch, ale boli pridané niektoré ďalšie funkcie, ako napríklad: filtrovanie vstupného napätia kondenzátorom C 9 ; obmedzenie rázov vstupného napätia rezistormi R 2 a R 7; zabezpečenie mäkkého štartu pomocou kondenzátora C 3 ; možnosť nastavenia konverznej frekvencie pomocou odporu R3 (pre frekvenciu 500 kHz bude jej hodnota 12,7 kΩ); kompenzácia spätnej väzby kondenzátormi C7, C8 a rezistorom R6; a nastavenie hodnoty rezistorov R9 a R10 výstupného napätia.

Čip LM5020-1 je navrhnutý tak, aby fungoval v režime riadenia prúdu, ale v tomto obvode pracuje v režime riadenia napätia. Pre generátor pílovitého napätia je použitý vnútorný zdroj referenčného prúdu so špičkovou hodnotou 50 A, ktorý kompenzuje nelinearitu prúdového signálu. Tento prúd pretekajúci cez odpor 5,11 kΩ R 4 a vnútorný odpor 2 kΩ slúži na generovanie pílovitého signálu so špičkovým napätím (50 ´A × 2 kΩ + 5,11 kΩ) ≈ 300 mV na CS výstup (výstup 8). Na kolíku COMP (kolík 3) sa tento pílovitý signál porovnáva s chybovým výstupným napätím z kolíka COMP, výsledkom čoho je signál s požadovanou šírkou impulzu na budenie priepustného tranzistora Q1.

Na obr. 4 sú znázornené diagramy napätia pre uvažovaný obvod. Osciloskopický kanál 1 (horný graf) zobrazuje riadiaci signál, ktorý generuje LM5020-1. Kanál 2 (stredný graf) zobrazuje zodpovedajúce napätie na výstupe vyrovnávacieho stupňa push-pull. Kanál 3 (spodný graf) úroveň posunuté výstupné napätie push-pull stupňa aplikované medzi hradlo a zdroj tranzistora Q1. Špičková hodnota napätia zdroj-odvod tranzistora Q 1 sa rovná vstupnému napätiu a jeho amplitúda je o 8 V vyššia ako hodnota riadiaceho signálu, ktorý produkuje čip LM5020-1. Všetky signály sú čisté a majú rýchly vzostup a pád. Účinnosť tohto obvodu je 86% a 83% pri vstupnom napätí 18V a 45V.

Správy

Pridaná nová kategória tovaru - "Spínacie stojany"
13. júla 2016, 22:40

Zadarmo

Bezplatné doručenie v Moskve s čiastkou objednávky 10 000 rubľov.

V súčasnosti sú na trhu široko zastúpené mikroobvody (domáce a dovážané), ktoré implementujú inú sadu funkcií riadenia PWM pre spínané zdroje. Medzi mikroobvodmi tohto typu je pomerne populárny KR1114EU4 (výrobca ZAO Kremniy-Marketing, Rusko). Jeho dovážaný náprotivok je TL494CN (Texas Instrument). Okrem toho ho vyrába množstvo spoločností pod rôznymi názvami. Napríklad (Japonsko) vyrába čip IR3M02, (Kórea) - KA7500, f. Fujitsu (Japonsko) МВ3759.

Mikroobvod KR1114EU4 (TL494) je PWM regulátor spínaného zdroja pracujúceho na pevnej frekvencii. Štruktúra mikroobvodu je znázornená na obr.1.

Na základe tohto mikroobvodu je možné vyvinúť riadiace obvody pre push-pull a jednocyklové spínané zdroje. Mikroobvod implementuje celú sadu funkcií PWM riadenia: generovanie referenčného napätia, zosilnenie chybového signálu, generovanie pílového napätia, PWM modulácia, generovanie 2-taktného výstupu, cez prúdovú ochranu atď. Vyrába sa v 16-pinovom balení, pin je znázornené na obr.

Zabudovaný generátor pílovitého napätia potrebuje na nastavenie frekvencie iba dve externé komponenty Rt a Ct. Frekvencia generátora je určená vzorcom:

Na diaľkové vypnutie generátora môžete použiť externý kľúč na uzavretie vstupu RT (pin 6) k výstupu ION (pin 14) alebo uzavretie vstupu ST (pin 5) k spoločnému vodiču.

Mikroobvod má zabudovanú referenciu napätia (Uref=5,0 V) schopnú poskytnúť až 10 mA prúdu pre vonkajšie komponenty obvodu. Referenčné napätie má chybu 5% v rozsahu prevádzkových teplôt od 0 do +70°C.

Bloková schéma impulzného znižovacieho stabilizátora je na obr.3.

Riadiaci prvok RE prevádza vstupné jednosmerné napätie UBX na sled impulzov určitej doby trvania a frekvencie a vyhladzovací filter (tlmivka L1 a kondenzátor C1 ich opäť premieňa na výstupné jednosmerné napätie. Dióda VD1 uzatvára prúdový obvod cez škrtiaca klapka pri vypnutom RE.Pomocou spätnej väzby riadi riadiaci obvod riadiaceho systému regulačný prvok tak, aby sa v dôsledku toho dosiahla zadaná stabilita výstupného napätia Un.

Stabilizátory môžu byť v závislosti od spôsobu stabilizácie reléové, frekvenčne modulované (PFM) a modulované šírkou impulzov (PWM). V PWM stabilizátoroch je frekvencia impulzov (perióda) konštantná hodnota a ich trvanie je nepriamo úmerné hodnote výstupného napätia. Obrázok 4 zobrazuje impulzy s rôznym pracovným cyklom Ks.

Stabilizátory PWM majú oproti iným typom stabilizátorov nasledujúce výhody:

Frekvencia konverzie je optimálna (z hľadiska účinnosti), určená vnútorným generátorom riadiaceho obvodu a nezávisí od iných faktorov; frekvencia zvlnenia pri záťaži je konštantná hodnota, čo je vhodné na vytváranie odrušovacích filtrov; je možné synchronizovať prevodné frekvencie neobmedzeného počtu stabilizátorov, čím sa eliminuje výskyt úderov pri napájaní viacerých stabilizátorov zo spoločného primárneho jednosmerného zdroja.

Jediný rozdiel je v tom, že PWM obvody majú pomerne zložitý riadiaci obvod. Ale vývoj integrovaných obvodov typu KR1114EU4, obsahujúcich vo vnútri väčšinu SU uzlov s PWM, môže výrazne zjednodušiť spínanie stabilizátorov.

Schéma pulzného znižovacieho stabilizátora na báze KR1114EU4 je na obr.5.

Maximálne vstupné napätie stabilizátora je 30 V, je obmedzené maximálnym povoleným napätím drain-source p-kanálového tranzistora s efektom poľa VT1 (RFP60P03). Rezistor R3 a kondenzátor C5 nastavujú frekvenciu generátora pílového napätia, ktorá je určená vzorcom (1). Zo zdroja referenčného napätia (pin 14) D1 cez odporový delič R6-R7 je časť referenčného napätia privádzaná na invertujúci vstup prvého chybového zosilňovača (pin 2). Signál spätnej väzby cez delič R8-R9 sa privádza na neinvertujúci vstup prvého chybového zosilňovača (pin 1) mikroobvodu. Výstupné napätie je regulované odporom R7. Rezistor R5 a kondenzátor C6 vykonávajú frekvenčnú korekciu prvého zosilňovača.

Je potrebné poznamenať, že nezávislé výstupné ovládače mikroobvodu zaisťujú prevádzku koncového stupňa v režime push-pull aj v jednocyklovom režime. V stabilizátore je výstupný budič mikroobvodu zapnutý v jednocyklovom režime. Na tento účel je kolík 13 pripojený k spoločnému vodiču. Dva výstupné tranzistory (ich kolektory - kolíky 8, 11, žiariče - kolíky 9, 10) sú zapojené podľa obvodu so spoločným emitorom a pracujú paralelne. V tomto prípade sa výstupná frekvencia rovná frekvencii generátora. Výstupný stupeň mikroobvodu cez odporový delič

R1-R2 riadi regulačný prvok stabilizátora - tranzistor s efektom poľa VT1. Pre stabilnejšiu prevádzku stabilizátora na napájanie mikroobvodu (pin 12) je súčasťou dodávky LC filter L1-C2-C3. Ako je zrejmé z diagramu, pri použití KR1114EU4 je potrebný relatívne malý počet externých prvkov. Znížiť spínacie straty a zvýšiť účinnosť stabilizátora bolo možné vďaka použitiu Schottkyho diódy (VD2) KD2998B (Unp=0,54 V, Uobr=30 V, lpr=30 A, fmax=200 kHz).

Na ochranu stabilizátora pred nadprúdom sa používa samoresetujúca poistka FU1 MF-R400. Princíp činnosti takýchto poistiek je založený na schopnosti prudko zvýšiť svoj odpor pod vplyvom určitej hodnoty prúdu alebo teploty okolia a automaticky obnoviť ich vlastnosti, keď sú tieto príčiny odstránené.

Stabilizátor má maximálnu účinnosť (asi 90 %) pri frekvencii 12 kHz a účinnosť pri výstupnom výkone do 10 W (Uout = 10 V) dosahuje 93 %.

Detaily a dizajn. Pevné odpory - typ S2-ZZN, premenné - SP5-3 alebo SP5-2VA. Kondenzátory C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7-K10-17. Dióda VD2 môže byť nahradená akoukoľvek inou Schottkyho diódou s parametrami nie horšími ako vyššie uvedené, napríklad 20TQ045. Čip KR1114EU4 je nahradený TL494LN alebo TL494CN. Tlmivka L1 - DM-0,1-80 (0,1 A, 80 μH). Induktor L2 s indukčnosťou asi 220 μH je vyrobený na dvoch prstencových magnetických jadrách naskladaných dohromady. MP-140 K24x13x6,5 a obsahuje 45 závitov drôtu PETV-2 01,1 mm, uložených rovnomerne v dvoch vrstvách po celom obvode prsteňa. Medzi vrstvami sú položené dve vrstvy lakovanej tkaniny. LShMS-105-0,06 GOST 2214-78. Pre každú špecifickú aplikáciu je možné zvoliť vratnú poistku typu MF-RXXX.

Stabilizátor je vyrobený na doske s rozmermi 55x55 mm. Tranzistor je namontovaný na radiátore s plochou najmenej 110 cm2. Pri inštalácii je vhodné oddeliť spoločný vodič pohonnej jednotky a spoločný vodič mikroobvodu, ako aj minimalizovať dĺžku vodičov (najmä pohonnej jednotky). Stabilizátor nie je potrebné pri správnej inštalácii nastavovať.

Celkové náklady na zakúpené rádiové prvky stabilizátora boli asi 10 dolárov a náklady na tranzistor VT1 boli 3 ... 4 doláre. Na zníženie nákladov môžete namiesto tranzistora RFP60P03 použiť lacnejší RFP10P03, ale to samozrejme mierne zhorší technické vlastnosti stabilizátora.

Bloková schéma impulzného paralelného stabilizátora stupňovitého typu je znázornená na obr.

V tomto stabilizátore je riadiaci prvok RE, pracujúci v impulznom režime, zapojený paralelne so záťažou Rh. Keď je RE otvorený, prúd zo vstupného zdroja (Ubx) preteká cez induktor L1 a ukladá v ňom energiu. Dióda VD1 súčasne odpojí záťaž a neumožňuje vybitie kondenzátora C1 cez otvorený RE. Prúd v záťaži počas tohto časového obdobia pochádza iba z kondenzátora C1. V nasledujúcom okamihu, keď je RE zatvorený, sa k vstupnému napätiu pridá EMF samoindukcie induktora L1 a energia induktor je daný záťaži. V tomto prípade bude výstupné napätie väčšie ako vstupné. Na rozdiel od znižovacieho stabilizátora (obr. 1) tu nie je induktor filtračným prvkom a výstupné napätie je väčšie ako vstupné napätie o hodnotu určenú indukčnosťou induktora L1 a pulzným pracovným cyklom ovládací prvok RE.

Schematický diagram spínacieho zosilňovacieho regulátora je znázornený na obr.

Používa v podstate rovnaké elektronické súčiastky ako v obvode regulátora buck (obr. 5).

Zvlnenie je možné znížiť zvýšením kapacity výstupného filtra. Pre "mäkší" štart je medzi spoločný vodič a neinvertujúci vstup prvého chybového zosilňovača (vývod 1) zapojený kondenzátor C9.

Pevné odpory - S2-ZZN, premenné - SP5-3 alebo SP5-2VA.

Kondenzátory C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Tranzistor VT1 - IRF540 (n-kanálový tranzistor s efektom poľa s Usi = 100 V, lc = 28 A, Rsi = 0,077 Ohm) - je inštalovaný na radiátore s účinnou plochou najmenej 100 cm2. Tlmivka L2 - rovnaká ako v predchádzajúcej schéme.

Je lepšie zapnúť stabilizátor prvýkrát pri malom zaťažení (0,1 ... 0,2 A) a minimálnom výstupnom napätí. Potom pomaly zvyšujte výstupné napätie a zaťažovací prúd na maximálne hodnoty.

Ak zvyšovacie a znižovacie stabilizátory pracujú z rovnakého vstupného napätia Uin, potom je možné synchronizovať ich konverznú frekvenciu. Aby ste to dosiahli (ak je zostupný stabilizátor vedúci a zostupný podriadený prvok) v zvyšovacom stabilizátore, musíte odstrániť odpor R3 a kondenzátor C7, zatvoriť kolíky 6 a 14 čipu D1, a spojte kolík 5 z D1 s kolíkom 5 čipu D1 znižovacieho stabilizátora.

V stabilizátore typu boost sa tlmivka L2 nezúčastňuje na vyhladzovaní zvlnenia výstupného jednosmerného napätia, preto je pre kvalitné filtrovanie výstupného napätia potrebné použiť filtre s dostatočne veľkými hodnotami L a C. To teda vedie k zvýšeniu hmotnosti a rozmerov filtra a zariadenia ako celku. Preto je špecifická sila stupňovitého stabilizátora väčšia ako stupňovitého.