51. Мультивибратор Ройера.
Представляет собой преобразование постоянного напряжения в переменное.
Рис 1. Принципиальная схема двухтактного ППН на транзисторах с трансформаторной обратной связью
Транзисторы Т1 и Т2 включены по схеме с общим эмиттером, что обеспечивает большое значение коэффициента усиления по мощности транзисторов и позволяет снизить мощность цепи управления. Следует отметить, что в ППН возможно включение транзисторов по схеме с общим коллектором, однако такая схема применяется редко. Трансформатор Тр должен иметь магнитопровод с прямоугольной петлей гистерезиса, малую индуктивность рассеяния и небольшую величину тока холостого хода (тока намагничивания). При этом обеспечивается форма переменного напряжения, близкая к прямоугольной, высокий КПД преобразователя и уменьшается зависимость частоты коммутации от тока нагрузки.
При подаче на вход инвертора напряжения Uпос через делитель R1 и R2 начинает протекать ток и падение напряжения на R2 вызывает положительное смещение баз транзисторов Т1 и Т2 относительно их эмиттеров, что вызывает появление тока в их коллекторных цепях (транзисторы типа n-p-n).
Рис 3. Временные диаграммы зависимости тока коллектора, потока и напряжения на нагрузке в двухтактном инверторе на транзисторах.
Частота генерации ППН равна:
Напряжение между коллектором и эмиттером закрытого транзистора Uк.э. отс складывается из напряжения источника питания Uпос и ЭДС, индуцированной на разомкнутой первичной обмотке:
Напряжение при закрытом транзисторе равно удвоенному значению напряжения Uпос, что является недостатком приведенной схемы.
52.Ппн понижающего типа.
На рис 3. Приведена функциональная схема силовой цепи ППН понижающего типа (в схему также включен Г образный сглаживающий LC - фильтр), т.е. данная схема является стабилизатором постоянного напряжения.
Рис. 3. Функциональная схема силовой цепи ППН понижающего типа
Регулирующий элемент – Кл. Этот ключе периодически замыкается, и на вход Г- образного сглаживающего LC – фильтра подаются импульсы, амплитуда которых равна величине входного напряжения Uвх, а длительность tи соответствует замкнутому состоянию ключа. Интервал, в течение которого ключ размокнут равен длительности паузы tп между соседними импульсами. Период следования импульсов Т равен: Т= tи + tп. (рис. 4)
Рис 4. График изменения во времени напряжения на входе сглаживающего фильтра в импульсном стабилизаторе ПН.
Импульсные стабилизаторы, у которых Uвых<Uвх называются понижающими или типа ПН.
53. Преобразователь напряжения с инверсией выхода.
54. Ппн с трансформаторной развязкой цепей входа и выхода. Преобразователи с трансформаторной развязкой
Однотактный прямоходовой преобразователь. Когда ключ замкнут, ток течёт как в цепи первичной, так и в цепи вторичной обмотки. Ток вторичной обмотки «заряжает» дроссель фильтра, как в понижающем преобразователе.
Рис. 1.8. Идеализированная модель однотактного прямоходового преобразователя
Когда ключ размыкается, ток в дросселе, согласно уравнению (1.1), должен по-прежнему течь. Этому способствует коммутирующий диод D2 во вторичной цепи, который играет ту же роль, что и в понижающем преобразователе.
На Рис. 1.9 изображён полумостовой преобразователь. Эта схема является высоковольтным аналогом двухтактного каскада транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ).
Рис. 1.9. Идеализированная модель полумостового преобразователя
Ключи замыкаются по очереди, благодаря чему на первичной обмотке трансформатора формируется двухполярное напряжение. Это обусловливает необходимость использования на выходе двухполупериодного выпрямителя. Ограничительная обмотка трансформатора не нужна, так как протекание тока вторичной обмотки обеспечивается наличием противофазно включённых выходных диодов. Конденсаторы образуют делитель напряжения, задающий на одном из выводов первичной обмотки половину входного напряжения. Эти конденсаторы всегда являются составной частью первичного источника постоянного тока (DC), поэтому они выполняют двойную функцию: делителя напряжения и накопителя заряда.На Рис. 1.10 изображён мостовой преобразователь. В нём для изменения направления тока через обмотки и магнитного потока в сердечнике используются четыре ключа.
Рис. 1.10. Идеализированная модель мостового преобразователя
На Рис. 1.11 изображён
двухтактный преобразователь. Ключи
размыкаются и замыкаются со сдвигом
по фазе в 180 градусов, как в двухтактном
звуковом усилителе класса В. Двухтактные
преобразователи редко используются
в автономных сетевых источниках
питания, поскольку в них необходимо
применять высоковольтные транзисторы
и очень трудно контролировать поток
магнитной индукции в трансформаторе.
Современные ШИМ-преобразователи
с управлением по току проектируются
так, что двухтактные каскады
используются в основном в низковольтных
цепях.
Рис. 1.11. Идеализированная модель двухтактного преобразователя