2.3.1 Чопперная схема
На рисунке 2.16 представлена чопперная схема DC-DC преобразователя.
Рисунок 2.16
Чопперная схема предназначена для понижения напряжения источника GB1. При замыкании ключа SA1 энергия от источникa GB1 передается в нагрузку Rн и, одновременно, происходит накопление магнитной энергии в дросселе L1. При размыкании ключа, накопленная в дросселе энергия, через неуправляемый электронный ключ VD1 питает нагрузку. Конденсатор фильтра Сф сглаживает пульсации. Изменяя скважность (отношение периода к длительности включенного состояния) состояния ключа можно изменять величину напряжения на выходе.
Процесс замыкания- размыкания ключа происходит периодически с частотой fnp, достигающей для современных источников питания единиц МГц. Поэтому периодически происходит процесс заряда-разряда индуктивности L1.
2.3.2 Бустерная схема
На рисунке 2.17 представлена бустерная схема DC-DC преобразователя.
Рисунок 2.17
Бустерная схема предназначена для повышения напряжения источника GB1. При замыкании ключа SA1 происходит накопление магнитной энергии в дросселе L от источникa GB1. При размыкании ключа накопленная в дросселе энергия и энергия источника питания GB1 одновременно через неуправляемый электронный ключ VD1 подаются в нагрузку Rн. Конденсатор фильтра Сф сглаживает пульсации. Изменяя скважность состояния ключа можно изменять величину напряжения на выходе.
Процесс замыкания- размыкания ключа происходит периодически с частотой fnp, достигающей для современных источников питания единиц МГц. Поэтому периодически происходит процесс заряда-разряда индуктивности L.
2.3.3 Обратноходовая схема
Самая распространенная схема в бытовой аппаратуре (зарядные устройства, импульсные блоки питания до 100 Вт).
Рисунок 2.18
В обратноходовой схеме используется двухобмоточный дроссель TV1, с помощью которого производится гальваническая развязка источника питания и нагрузки. Кроме этого, изменением соотношения между числом витков первичной и вторичной обмоток можно получить как повышение, так и понижение напряжения на выходе. Так в зарядных устройствах при входном напряжении 310 В (220 В действующее) производится понижение напряжения до 5 В.
При замыкании ключа SA1 происходит накопление магнитной энергии от источникa GB1 в первичной обмотке дросселе L1. При размыкании ключа накопленная в дросселе (в материале сердечника) энергия источника питания GB1 через обмотку L2 и неуправляемый электронный ключ VD1 подаются в нагрузку Rн. Конденсатор фильтра Сф сглаживает пульсации. Изменяя скважность состояния ключа можно оперативно изменять величину напряжения на выходе.
Процесс замыкания-размыкания ключа происходит периодически с частотой fnp, достигающей для современных источников питания единиц МГц. Поэтому периодически происходит процесс заряда индуктивности L1 и разряда L2.
Для понимания процессов в коммутированных цепях, содержащих индуктивный элемент необходимо понимать процессы, происходящие в этих цепях. Для этого сначала рассмотрим теоретические аспекты процесса заряда и разряда катушки индуктивности на резистор.