3.20. сурет. Ауыстырылатын конденсаторлары бар ИМС-ға кернеуді инверттеуші түрлендіргіш

Егер кілттердің кірістік жұбы тұйықталған болса (транзисторлар өткізгіш күйде), Ci U_BX кернеуг едейін зарядталады. Одан кейін басқарушы тікбұрышты импульстердің екінші жарты периоды кезінде С₁ конденсатор кірістен ажыратылады және шығысқа қосылады (бірақ қарама-қарсы полярлылықпен). Бұл кезде С₂ конденсатор зарядталады және жерге қатысты теріс потенциалға ие болады.

Кілттердің қосылуын басқаша жүргізетін болсақ, кірістік кернеуге қатысты шығыс кернеуінің артуына қол жеткізе алатынымызды байқауға болады.

Сыртқы элементтердің санының аз болуы және индуктивтіліктің болмауы ауыстырылатын конденсаторлардағы түрлендіргіштердің артықшылықтары болып табылады.

Кемішіліктерге келесілерді жатқызуға болады:

• схеманың кірісі тұрақтандырылмаған (U_BbIX с жүктеменің тогына қатты тәуелді);

• шығыс кернеуін біргелкі реттеуге болмайды (U_BbIX әрқашан U_BX аз);

• КМОЖ микросхемалардың көпшілігі кілттерде кернеу қорек көзі, диапазоны шектеулі болады, мысалы ICL7662 үшін

U_BX = от +4,5 до +20 В.

Көрсетілген кемшіліктеріне қарамастан ауыстырылатын конденсаторлардағы түрлендіргіштер бірқатар жағдайларда қызығушылық тудырады, мысалы бірполярлы (+5В) қорегі бар платадағы операциялық күшейткіштердің қорегін қамтамасыз ету үшін.

Maxim фирмасының МАХ680 ИМС-ы +5В кернеуді екіполярлы ± 10 В кернеуге түрлендіреді (3.21 сурет).

3.21. сурет. +5 В кернеуді ± 10 В екіполярлы кернеуге түрлендіретін МАХ680 ИМС түрлендіргіші.

AC-DC конвертерлер. Негізінен дайын импульсті ҚК (қорек көзі) болып табылады. ИМС-ке толыққанды қорек көзін алу үшін сыртқы элементтердің біразын қосу керек. Шығыс кернеуі тұрақты да, сонымен қатар реттелінетін (біргелкі немесе үздікті) де болуы мүмкін.

3.22. суретте қарапайым КР1182ЕМ3 AC-DC конвентеріндегі импульсті ҚК сызбасы келтірілген. Микросхеманың кірісіне айнымалы 80-276 В кернеу берілуі мүмкін (әрекеттегі мәні).

3.22. Сурет. Кр1182ем3 ac-dc-конвентеріндегі импульсті қк.

Шығыс кернеуі стабилитронның тұрақтандыру кернеуімен анықталады. Жинақтаушы конденсатордың сыйымдылығы 2000 мкФ болуы керек. схеманың шығыс тогының ең үлкен шамасы (3.22. сурет) 1,5-1,7 А.

ЕИМ-бақылаушылар. Импульсті ҚК тұрғызу үшін ЕИМ-бақылаушылардың (біртактылы және екітактылы) ИМС кеңінен қолданылады. Осы функционалдық тағайындалудың микросхемалары кері жүрісті және тура жүрісті импульсті қорек көзінің кілттік транзисторларын басқару сызбалары болып табылады, ал олардың кейбіреулерінің (мысалы, Power integration’s, inc фирмасының PWR-SMP210 сияқты) құрамында кілттік (реттегіш) транзисторлар болады.

ЕИМ-бақылаушылардың қолданылуы 3.23. суретте түсіндіріледі. Бұл суретте екі шығыс кернеуі бар ҚК сызбасы келтірілген. Тұрақтандыру екінші арна (U_BbIX2) бойынша жүзеге асырылады. 3.23 суретте екінші шығыстан тікелей кері байланыстың сигналын алудың нұсқасы көрсетілген. осындай сигналды алудың басқа нұсқасы трансформатордың қосымша орамын қолдану және оның ЕИМ-бақылаушыға кері байланыс сызбасы арқылы қосу болып табылады.

3.23. Сурет. Еим-бақылаушының микросхемасындағы импульсті қорек көзі.

Импульсті қорек көзіне қатысты негізгі мәндер.

1. Импульсті ҚК контактілерінің габариттері және салмағы кіші, ПӘК елеулі болады. Жоғары ПӘК арқасында интегралды импульсті DC-DC түрлендіргіштер химиялық ток көзінен қоректенетін мобильді жабдықтарда аайтарлықтай тиімді болып табылады. Мысалы, 9-вольттік батареяның кернеуі 9,5 В-тан (разряд айналымының басында) шамамен 6-В-қа (өмірлік айналымның соңында) дейін өзгереді. Бұл жағдайда тіпті +5В-қа интегралды төмендетуші DC-DC конвертер де тиімді жұмыс істей алады.

2. Импульсті ҚК шығыс кернеуінде тұрақты құраушысынан басқа ауыстырудың ондаған милливольт пулсьтенуі болады. Пульстенулермен күресу үшін төменгі жиіліктердің фильтрін немесе кернеу төмендеуі елеусіз тұрақтандырғыштарды қолдануға болады. Кейбір импульсты ҚК құрамында осындай құралдар болады және олардың шығысы жоғары «тазалықпен» ерешеленеді. Қолайсыз қосымша фактор ретінде коммутация жиілігіне және олардың индуктивтіліктердегі және өткізгіштердегі импульсті токтың есебінен болатын үйлесуінде сәулелену бөгеттері болып табылуы мүмкін. Осы моменттерге байланысты сигнал деңгейі кіші (100 мкА дейін) құрылғыларды қоректендіру үшін импульсті ҚК қолдану қиындық тудыруы мүмкін.

3. Көпарналы импульсті ҚК (3 және одан да көп шығыс кернеулерінде) кері байланыстың сигналы тогы үлкен (+5 В) шығыстан алынады. Сондықтан басқа шығыстар нашарлау тұрақтандырылады. Осыған байланысты қорек көзінің паспортында 70%-дан 50 %ға дейін толық жүктеменің немесе 100% толық жүктемеден «тұрақтандырылатын» шығысында жүктеме өзгерген кезде басқа шығыс кернеулері қаншалықты өзгеретіндігі көрсетіледі (қарапайым мәні 5%).

4. Кейбір импульсті ҚК ток жүктемесін талғайды. Егер жұмыс барысында жүктеме тогы рұқсат етілген шектің ең аз мәнінен төмендейтін болса, онда қосымша резистивті жүктеме қажет болады. Мысалы, Power-One фирмасының моделі SPL130-100S (5 В, 26 А) импульсті ҚК егер жүктеменің шамасы 1,3 А төмен түспесе қалыпты қызмет атқарады.

5. Импульсті ҚК желіге қосылуы ток берілуімен қатар жүргізіледі (жоғарыда айтылған SPL130-100S модель үшін 17 А F5-25 сызықты қорек көзіне ұқсас қарсы 1,6 А). Осындай жағдайлардың алдын алу үшін «жұмсақ түсірілімді» қамтамасыз ететін схемотехникалық амалдар немесе кернеу түрлендіргіші қолданылады, бұл ҚК құжаттамасында көрсетіледі.

6. Импульсті ҚК қорек желісі үшін синусоидалы жүктеме болмайды. Олар қорек желісінен негізгі токты желілік кернеудің өзгеруінің әрбір жарты периодында ғана тартып алады. Импульсті ҚК синусоидалы жүктемеге айналдыру үшін ток қорек желісінен синусоидалы алынатын және фазада желінің синусоидалы кернеуімен алынатын режимді қамтамасыз ететін қуат коэффициентін түзету сызбасы қолданылады.

7. Кернеуді түрлендіретін көптеген импульсті интегралды түрлендіргіштер өзінің негізгі қызметінен басқа дайындаушыға келесі мүмкіндіктердің біреуін немесе бірнешеуін көрсетеді:

• қашықтықтан қосу немесе өшіру;

• кіріс кернеулерін бұғаттаумен және (немесе) кірістегі кернеу мәнінің қалыпсыз болған жағдайдасигналдың берілуін бақылау;

• шығыс кернеуінің деңгейін қашықтықтан өзгерту;

• токтардың нормативті мәндерден ауытқуына қалыпты әсер ететін кіріс және шығыс токтарын бақылау;

• шығыс кернеулерінде талап етілетін деңгейлер қамтамасыз ету мүмкін болмаған жағдайда қоректендірілетін сызбаның резервті ҚК қосылуы.