Повышающий стабилизатор.

Энергия аккумулируется в дросселе при открытом транзисторе в интервале времени tu. При этом VD заперт и ток в нагрузку протекает только за счет разряда конденсатора. В интервале времени tо транзистор заперт и энергия дросселя передается в нагрузку и конденсатор через открытый диод VD. Напряжение на дросселе имеет туже полярность, что и входное напряжение и приложено последовательно с ними. Таким образом на нагрузку действует повышенное напряжение за счет чего данный стабилизатор получил название повышающий.

Временные диаграммы имеют следующий вид:

Если мощности сохраняются, то выходной ток равен:

Коэффициент повышения составляет раз. Данные преобразователи до 500 Вт.

Когда транзистор включается, ток через индуктивность добавляется к входному напряжению и на выходе будет действовать напряжение:

То есть ток в дросселе будет спадать с такой скоростью. Поскольку выходной ток понижается в таком же отношении как и входное напряжение, то можно записать:

Расчет емкости и индуктивности производится аналогично расчету для понижающего стабилизатора.

Инвертирующий преобразователь.

В ременные диаграммы имеют следующий вид:

При открытом состоянии транзистора – tu, дроссель подключен параллельно к источнику питания. Диод VD при этом заперт и ток в нагрузку поступает за счет конденсатора. В интервал to, когда VT заперт, открывается диод VD и ток в нагрузку отдается дросселем. При этом полярность напряжения на нагрузке изменяется на противоположное.

Формулы для расчета емкости и индуктивности аналогичны предыдущим.

Микросхема а78g40.

Специальная микросхема стабилизатора к которой подвешивается конденсатор и резистор. Выпускается в DIP – корпусе. Uвых от 2,5 до 40 В.

Iпотр не более 3,5 мА;

Imax через ключ транзистора = 1,5 А;

f генерации от 100 Гц до 100 кГц задается внешним конденсатором подключенным к 12 ноге на землю.

Понижающий стабилизатор на основе мс а78g40.

Ст – служит в целях задания требуемой частоты генерации генератора.

Rдт – служит целям определения пикового значения тока через дроссель (сопротивление датчика тока).

При пиковом значении тока через дроссель, сопротивление Rдт является датчиком тока. Падение напряжения Uдт должно быть 0,33 В.

В любой момент времени, когда Uвых>Uоп в соответствующем делителе с выхода компаратора на вход вентиля и постоянный сигнал низкого уровня, вызывают отключение транзистора VT1. После того как Ст разрядится генератор снова включает транзистор VT1 и держит его включенным до тех пор, пока не будет достигнуто пиковое значение тока через Rдт. Если выходное напряжение упало, то средний ток через катушку индуктивности увеличится, при этом увеличится tu (длительность включенного состояния VT1). Так как большое время уходит на нарастание тока в катушке индуктивности до пикового значения, а это приводит к подъему Uвых к исходному уровню.

Если Uвых увеличивается, то магнитное поле катушки индуктивности уменьшается, следовательно при включенном состоянии VT1 ток быстрее достигает пикового значения. Это снижает время tu, а с ним и выходное напряжение.

Таким образом, когда Uвых>Uоп, компаратор включает VT1, снижая тем самым tu, а следовательно и выходное напряжение.

Расчет схемы.

Дано:

Uвых = 5 В

Iн = 0,4 А

Uвх = 15 В

Uпульс = 25 мВ

fген = 30 кГц

Uкэнас = 1,1 В

Uд = 1,25 В

Uоп = 1,245 В

Находим пиковое значение тока:

- время выключенного состояния.

Если бы ток нагрузки изменялся в широких пределах, то необходимо было бы выбрать частоту генерации меньше или период больше. Если Iн изменяется не более чем на 40%, то минимальное значение включенного состояния = 10 мкс.

{Если tu < 10 мкс – меньше частота нужна}

(дано)

Задаемся: , тогда

тогда решив получим: