51. Повышающий источник напряжения. Расчетные соотношения.

На рис.1.33 показана функциональная схема повышающего источника питания. Его выходное напряжение равно

.

Рис.1.33. Функциональная схема повышающего стабилизатора

Когда транзистор VT включается, ток через L увеличивается до пикового значения . Диод VD отключен.

.

Когда транзистор VT выключается, ток продолжает протекать через открывшийся диод VD и .

.

Ток в индуктивности начинает спадать со скоростью

,

до тех пор, пока транзистор VT снова не включится. Для выходного тока можно записать

,

откуда типовое значение тока имеет вид

.

Значение индуктивности находится из условия обеспечения выходного тока в течение времени , тогда с учетом того, что , можно записать

.

В данной схеме конденсатор должен поставлять ток в катушку в течение времени пока транзистор VT включен, тогда

.

Как и прежде отношение находим приравнивая средние значения тока через дроссель в эти интервалы времени:

.

КПД можно найти из следующей формулы

.

52. Инвертирующий источник напряжения. Расчетные соотношения.

Функциональная схема инвертирующего стабилизатора представлена на рис.1.34.

Рис.1.34. Функциональная схема инвертирующего стабилизатора

Его выходное напряжение имеет полярность обратную по отношению к входному. Когда VT включен, ток через дроссель L нарастает со скоростью , диод VD заперт. В этот интервал времени выходной ток обеспечивается только за счет разряда конденсатора С. Когда VT отключен, ток продолжает протекать по дросселю L, диод VD открыт. Ток будет снижаться до тех пор, пока VT снова не включится.

Пиковое значение тока через дроссель L в интервале времени будет равно

.

Среднее значение входного тока

.

Среднее значение выходного тока

,

откуда

.

Если потерями в диоде и транзисторе пренебречь, то

.

Как в случаях понижающего и повышающего преобразователей, катушка индуктивности L должна поставлять ток в течение времени . Тогда из следует

.

Емкость C рассчитывается из следующих соображений. В интервал времени она должна обеспечить ток в нагрузке

.

Отношение находим, как и ранее

.

КПД можно найти из соотношения

.

Следует заметить, что импульсные блоки питание не могут работать при отсутствии нагрузки.

53. Универсальная микросхема импульсного стабилизатора мс34063 (33063). Структурная схема. Назначение элементов. Основные технические характеристики.

Импульсный регулятор МС34063/064 представляет собой функционально замкнутую микросхему, предназначенную для создания понижающего, повышающего и инвертирующего стабилизатора. Основные характеристики микросхемы следующие:

Диапазон входного напряжения, В

Максимальное значение пикового тока, А 1,5

Частота генерации, кГц, не более 100

Внутренний источник опорного напряжения, В 1,25

Функциональная схема стабилизатора представлена на рис.1.35.

Выводы микросхемы следующие:

1 – коллектор ключевого транзистора ;

2 – эмиттер ключевого транзистора ;

3 – времязадающий конденсатор ;

4 – общий;

5 – инвертирующий вывод компаратора;

6 – входное напряжение ;

7 – датчик тока;

8 – вывод коллектора .

Рис.1.35. Функциональная схема стабилизатора МС34063/33063

Функционально схема состоит из следующих элементов:

ИОН – источник опорного напряжения с номинальным напряжением ; составной ключ – , ; управляющие логикой – схема И и RS-триггер; Комп. – компаратор, инвертирующий вход которого доступен;

Генератор – генератор с возможностью подключения времязадающей емкости (вывод 3) и датчика тока – шунта (вывод 7).

С помощью внешнего конденсатора устанавливается продолжительность выключенного состояния ключевого транзистора , . Время включенного состояния регулируется внутри схемы. Генератор имеет температурно-компенсированный датчик тока с порогом , который отключает выходные транзисторы всякий раз, когда ток достигает пикового значения . Ток используется для изменения относительной продолжительности включенного состояния выходных транзисторов И, таким образом, изменяя время .

Выходные транзисторы , могут выдерживать напряжение и пропускать ток до . Транзистор является усилительным для . , могут быть соединены по схеме Дарлингтона, или транзистор может быть использован с внешним резистором для получения повышенного возбуждения базы (в повышающем стабилизаторе). Типовое напряжение транзистора составляет при токе коллектора . Значение β составляет 75 при , .

Выход схемы логическое И соединен со входом триггера для включения при .