6. Опис схеми широтного перетворювача

1.7.1. Базовим елементом схеми в нашому випадку є імпульсний модулятор, виконаний у вигляді інтегральної мікросхеми , виготовленої фірмою . Елемент генерує прямокутні імпульси, ширина і частота яких регулюється за вхідними виводами 4, 5 та 6 (рис. 13).

Рис. 13. Функціональна схема

системи регулювання імпульсним модулятором

Ємністю С2 та резистором R2 задається частота імпульсів на контакті 9, який є емітером Е вихідного транзистора . Резистором R1, увімкненого за схемою подільника напруги, на вхід 4 подається напруга , яка регулює шпаринність імпульсів на емітері Е. Джерелом напруги на подільнику R1 є опорна напруга . Напруга живлення мікросхеми . Частота генератора .

1.7.2. В загальних рисах мікросхема працює наступним чином. Внутрішній генератор виробляє пилоподібні імпульси, частота яких визначається ємністю С2 та резистором R2. Ці імпульси поступають на внутрішній компаратор, де порівнюються з сигналом регулювання шпаринністю . На виході компаратора формуються прямокутні імпульси, шпаринність яких визначається величиною напруги (рис. 14). Сформовані компаратором імпульси далі підлягають певним перетворенням і після інвертування поступають на базу внутрішнього транзистора .

1.7.3 Функціональні можливості мікросхеми не вичерпується сказаним вище. Так, схема володіє входом зворотного зв’язку тощо (http://www.s.ti.com/sc/ds/tl494.pdf).

Рис. 14. Часова діаграма сигналів імпульсного модулятора:

а – - напруга на конденсаторі С2 генератора імпульсів, – напруга на вході 4 регулювання шпаруватості; б – імпульси на виході внутрішнього компаратора; в – імпульси на переході «база-емітер» вихідного транзистора

1.7.4. За допомогою мікросхеми можна організувати плавний пуск МДПС. Робиться це наступним чином. Об’єднують вихід 14 опорної напруги із входом регулювання щілинності 4 за допомогою конденсатора С1 (рис. 13). Коли мікросхема вимкнена і опорна напруга дорівнює нулю, конденсатор С1 розряджений і в момент вмикання мікросхеми його опір дорівнює нулю. Таким чином на вхід 4 подається повна опорна напруга, що відповідає повній величині щілини на емітері Е вихідного транзистора , тобто , . В перехідному процесі конденсатор С1 заряджається через фрагмент опору R1, а саме від точки прикладання повзунка і до спільної точки схеми. Чим більший цей фрагмент опору, тим довший час заряду конденсатора і тим плавніший пуск. В положенні 2 повзунка опору R1 плавний пуск практично відсутній, оскільки час заряду конденсатора визначається тільки внутрішнім опором кола опорної напруги, який є відносно незначним. В такому випадку на практиці, щоб використати явище плавного старту, послідовно в коло між точками 2 резистора R1 та спільною вмикають додатковий сталий опір.

1.7.5. Імпульси на емітері Е вихідного транзистора VT1 мікросхеми, слід розглядати як логічні керуючі. На їх підставі належить організувати керування силовим транзисторним ключем VT2, що включений у коло якоря МДПС (рис. 15). Для цього до уваги належить взяти характеристики вибраного силового транзистора VT2 та характеристики вихідного транзистора VT1 мікросхеми. У нашому випадку на базі транзистора VT1 побудовано емітерний повторювач (VT1, R1) з навантаженням за колом: резистор R2, перехід база-емітер транзистора VT2. Сукупність імпульсного модулятора і силового електронного ключа є не що інше, як імпульсний перетворювач ІП.

Рис. 15. Система широтно/частотно – імпульсного керування МДПС:

ІП – імпульсний перетворювач