П овышающий стабилизатор на основе мс а78g40.
Расчет схемы.
Дано:
Uвых = 15 В
Iвых = 0,15 А
Uвх = 5 В
Uпульс = 50 мВ
fген = 20 кГц
Uкэнас = 1,1 В
Находим пиковое значение тока:
;
Для повышающего стабилизатора пиковое значение равно:
R3 должно пропускать базовый ток транзистора VT1.
Типовое значение
коэффициента усиления
Задаваясь
Можно получить:
Инвертирующий стабилизатор на основе мс а78g40.
Замечание: Микросхема изготовлена по технологии изоляции р-п перехода. В связи с этим для того, чтобы выводы микросхемы не становились отрицательными (должно быть положительное относительно подложки, соед. с землей, иначе открываются р-п переходы и микросхема не работает) необходимо использовать вспомогательные р-п-п транзисторы и диод и инвертирующий усилитель.
В данном случае ОУ используется в инвертирующем включении с коэффициентом усиления Rос/R1. Это сделано для того, чтобы реализовать сравнение на компараторе от источника опорного напряжения и отрицательного выходного напряжения. Питание ОУ осуществляется от входного напряжения.
Порядок расчета:
Положим, что для выбранного VT:
Uкэ.нас.VT3 = 1 В
Uvd = 1 В
Uвх = 12 В
Uвых = -18 В
Iвых = 200 мА
fген
= 10 кГц (
)
Uпульс = 30 мВ
;
Для инвертирующего стабилизатора пиковое значение равно:
Uбэ_нас < 1 В
Uкэ_макс > 40 В
Iкм_0 > 2 А
Uкэ_нас = 1 В
Iд >1,1 А
Uд <1 В
Uд > 40 В
Далее рассчитаем индуктивность:
Резистор R4 должен пропустить коллекторный ток VT1 при насыщенном состоянии.
-АКТИВНЫЙ
РЕЖИМ
;
Выберем:
,
тогда
Разберем как работают схемы шим.
ШИМ – широтно- импульсный модулятор, реализован в импульсном источнике питания следующим образом:
В
ременные
диаграммы имеют следующий вид:
Сущность работы ШИМ заключается в изменении уровня компарирования входного треугольного напряжения (это напряжение не обязательно может быть треугольным).
Генератор экспоненциального напряжения (прямоугольного напряжения).
Временные диаграммы имеют следующий вид:
- постоянная
времени.
Решив уравнение определить tu.
Период:
Ограничения снизу:
(R1+R2)//Rt
2
кОм.
Ограничение сверху:
.
Недостаток схемы: Выходное сопротивление по экспоненциальному напряжению очень высокое (определяется сопротивлением Rt), а по выходному прямоугольному напряжению (определяется выходным напряжением ОУ). Выход ОУ всегда в насыщении.
Генератор треугольных напряжений на основе 2-х оу.
После подачи
питания, в силу несовершенств ОУ, первый
ОУ1 войдет в насыщение, например в
.
Выход второго ОУ2 будет у ноля (напряжение
на емкости быстро измениться не может).
На выходе второго ОУ2, на основе которого
реализован интегратор с элементами Rt
и Ct
появится положительное напряжение
.
Выходное напряжение интегратора будет
линейно уменьшаться до тех пор пока на
не инвертирующий вход первого ОУ1 не
станет нулевой сигнал. В тот момент
времени, когда напряжение на не
инвертирующем входе сравняется с нулевым
уровнем (незначительно превысит его)
выходное напряжение первого ОУ1 изменит
полярность.
На выходе появится
.
На входе интегратора также появится
.
Выходное напряжение интегратора начнет
линейно нарастать снова до тех пор пока
напряжение на не инвертирующем входе
ОУ1 не сравняется с нулем. После чего
цикл повторяется. Интервал времени
перезаряда интегратора определяется
следующими величинами. Значениями Rt,
Ct,
напряжением насыщения ОУ1 и соотношением
резисторов R1
и R2.
Нарисуем временные диаграммы:
;
R2 < R1.
То есть выходное напряжение интегратора не может быть больше чем напряжение насыщения ОУ. В связи с этим резистор R2 должен быть меньше чем резистор R1. В противном случае напряжение на не инвертирующем входе ОУ1 не достигнет нулевого уровня. R1 и R2 не должны нагружать ОУ сверх меры и в тоже время не должны быть очень большими из-за ограничений связанных с большими токами.
