7.3. Понижающий импульсный стабилизатор

Устройство управления может быть выполнено на интегральных схемах, например, таких как TL497 фирмыTexasInstrumentsилиA78S40 фирмы Fairchild.

Рассмотрим примеры построения импульсных стабилизаторов напряжения. В литературе [6] приведена схема понижающего не синхронизированного импульсного стабилизатора (рис.7.5). Для построения схемы управления требуется совсем не много деталей: источник опорного напряжения, ОУ, два делителя напряжения. Следует заметить, что сопротивление R₃ >>R₄. ОУ в данной схеме работает как компаратор. Он переключает транзистор в зависимости от величины напряжения на выходе стабилизатора.

После того, как транзисторVT1 откроется, ток через катушку индуктивности растет, напряжение на выходе стабилизатора начинает расти. Напряжение на входе (+) ОУ больше напряжения на входе. Когда напряжение на входе (-) достигнет величины напряжения на входе (+), ОУ переключается и на его выходе устанавливается низкое напряжение насыщения, которое закрывает транзистор. Вследствие явления самоиндукции напряжение на катушке индуктивности меняет знак. Напряжение в точке 3 становится отрицательным и диодVD1 открывается и фиксирует напряжение на уровне 0,7 В. Напряжение на входе (+) ОУ уменьшается на величину падения напряжения наR₄, т. к. поменялось направление тока через него. Напряжение на выходе уменьшается. Падает напряжение и на выходе делителяR₁,R₂и когда напряжение на входе (-) ОУ достигнет уровня напряжения на входе(+), опять происходит переключение ОУ. На его выходе устанавливается высокое напряжение насыщения, которое открывает транзисторVTи процесс повторяется.

Из анализа работы схемы видно, что для работы стабилизатора некоторые пульсации на выходе схемы необходимы. Величину пульсаций можно уменьшить, увеличив выходную емкость. Ток конденсатора и нагрузки устанавливают время, необходимое для достижения величины выходного напряжения, при котором транзистор переключается, и тем самым определяют частоту переключения. Частота переключения зависит от тока нагрузки, и это является определенным недостатком схемы.

7.4. Повышающий импульсный стабилизатор

Влитературе [7] приводится схема повышающего стабилизатора, построенного на интегральной схемеTL497. Схема на рис.7.6 преобразует постоянное напряжение +5В в постоянное напряжение +12 В. Транзистор, в этой схеме управляется внутренним генератором с периодом 40 мкС. Когда транзистор замкнут, ток через катушку индуктивностиLвозрастает, т. к.I_L/t=U_L/L. А когда транзистор закрывается, ток через катушку мгновенно измениться не может, напряжение на катушке резко возрастает, стремясь удержать ток на том же уровне. Напряжение на выходе растет. Выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением 1,2 В и компаратор отключает генератор импульсов, когда выходное напряжение достигает некоторой величины.

Резистор R₄ ограничивает ток через транзистор, диодVDпредотвращает разряд выходного конденсатора, когда транзистор открыт, конденсатор С₁задает частоту генератора. Для уменьшения пульсаций на выходе величина емкостиС₂ должна быть значительной.