Понижающий преобразователь напряжения

Рис. 2 Понижающий преобразователь напряжения

Принцип работы: в первый момент времени ключ S замкнут, ток от источника течет через индуктивный элемент L и емкостной элемент C: происходит зарядка (накапливают энергию) L и С. Диод D в этот момент времени закрыт. Затем ключ размыкается, при этом источник отключается от цепи, цепь питается за счет накопленной энергии в индуктивном элементе, ток на катушке падает. В этот момент диод открыт, т.к индуктивный элемент поменял полярность. Емкостной элемент сглаживает пульсации напряжения.

Повышающий преобразователь напряжения

Рис. 3 Повышающий преобразователь напряжения

Принцип работы: в первый момент времени когда, ключ открыт, ток от источника питания протекает через катушку индуктивности, в которой запасается энергия. Диод D при этом закрыт, цепь нагрузки отключена от источника питания, ключа и накопителя энергии. Напряжение на сопротивлении нагрузки поддерживается благодаря запасенной на конденсаторе энергии. Затем ключ размыкают ЭДС самоиндукции суммируется с напряжением питания, запасенная энергия передается в нагрузку через открытый диод D. Полученное таким способом выходное напряжение превышает напряжение питания. Расчеты должны быть очень точные, т.к схема нестабильна.

Инвертирующий преобразователь напряжения

Рис. 4 Инвертирующий преобразователь напряжения

Принцип работы: при замыкании ключа энергия запасается в индуктивности. Диод D закрыт и не пропускает ток от источника питания в нагрузку. Когда ключ размыкается ЭДС самоиндукции накопителя энергии оказывается приложенной к выпрямителю, содержащему диод D, сопротивление нагрузки R и конденсатор С. Поскольку диод выпрямителя пропускает в нагрузку только импульсы отрицательного напряжения, на выходе устройства формируется напряжение отрицательного знака.

Расчет параметров схемы

Обозначения:

– 1В напряжение насыщения выходного переключателя

0.5В прямое падение напряжения выходного выпрямителя

Выбираем следующие характеристики источника питания:

входное напряжение

выходное напряжение

200мА выходной ток

33кГц минимальная частота переключения выхода

напряжение пульсации

R₁, R₂ – делитель напряжения

Формулы, использованные для расчета параметров компонентов, взяты из datasheet микросхемы MC34063A.

Рис.5Схема понижающего преобра- Рис.5* Схема инвертирующего преобра-

зователя на микросхеме MC34063A зователя на микросхеме MC34063A

Понижающий преобразователь.

1. Рассчитаем отношение времени:

2. Рассчитаем период времени ключевого элемента:

3. Промежуток времени, когда ключевой элемент находиться в закрытом состоянии:

4. Промежуток времени, когда ключевой элемент находиться в открытом состоянии:

5. Емкость частотнозадающего конденсатора преобразователя:

=560пФ

6. Пиковый ток через индуктивность:

=400мА

7. Резистр, отключающий микросхему при превышении тока:

8. Минимальная индуктивность катушки:

9. Емкость конденсатора фильтра:

10) Делитель напряжения: