С чисто активной нагрузкой ( ); 2- с чисто индуктивной нагрузкой ( )
35. Преобразователи постоянного напряжения понижающий.
Этот тип преобразователя называется понижающим, так как его выходное напряжение не может превышать входное. В соответствии со схемой (рисунок 17.3a.) его называют преобразователем с последовательным ключом.
Рисунок 17.3 - Понижающий преобразователь постоянного напряжения –а и диаграмма его работы -b
Импульсное
преобразование вызывает значительную
пульсацию выходного напряжения. Поэтому
на выходе преобразователя для уменьшения
пульсаций включают фильтр. Для
рассматриваемой схемы наиболее
эффективным и распространенным
является
L-фильтр.
На рисунке 17.3,а представлена силовая
часть схемы преобразователя с L-фильтром,
ключом S
и обратным диодом VD.
Последний создает цепь протекания тока
при выключении ключа
S.
При отсутствии диода
VD
будут возникать недопустимые перенапряжения
на ключе при его выключении, обусловленные
возникновением противо-э.д.с.
в индуктивности фильтра.
При
работе преобразователя происходит
периодическое изменение двух состояний
схемы. Первое состояние (интервал
I) (рисунок
17.3,b)
имеет место при включенном ключе S
длительностью
.
На этом интервале ток
протекает через индуктивность и нагрузку,
диод VD
заперт обратным напряжением. За счет
тока
в
индуктивности накапливается
электромагнитная энергия. Второе
состояние (интервал
II) при
выключенном состоянии ключа S
в течение времени
.
На этом интервале ток
создается
за счет энергии, накопленной в индуктивности
на первом интервале, и протекает через
диод VD.
Принимая ключ S,
источник E
и реактор
идеальными, а сопротивление нагрузки
малым, составим уравнения для I-го
интервала
(17.2)
и II–го
интервала
(17.3)
Учитывая,
что изменение тока происходит по
линейному закону, уравнения можно
переписать в виде
;
(17.4)
.
(17.5)
Из
этих уравнений следует, что
,
в соответствии с этим выражением
регулировочная характеристика имеет
вид, показанный на рисунке 17.6,I.
Рисунок 17.6 - Регулировочные характеристики импульсных преобразователей: понижающего - I, повышающего –II, повышающего с инверсией –III
36. Преобразователи постоянного напряжения повышающий.
Этот тип преобразователя называют также импульсным преобразователем с параллельным ключом. Силовая часть схемы преобразователя с параллельным ключом S и приведена на рисунке 17.4,а.
Рис.4. Повышающий широтно-импульсный преобразователь- a, диаграмма его работы - b
Принцип действия преобразователя основан на периодическом накоплении энергии и передаче ее из индуктивности L в цепь и нагрузки RН. На интервале I при замкнутом ключе S ток медленно нарастает, в реакторе L накапливается энергия, во II интервале при разомкнутом ключе S ток протекает через нагрузку, создавая в ней пульсирующее напряжение.
Длительности
интервалов
I и II
составляют
и
соответственно. Принимая ключ S,
источник E
и реактор
идеальными, а сопротивление нагрузки
малым, составим уравнения
для I-го интервала
,
(17.6)
и II –го интервала
, (17.7)
Учитывая, что изменение тока происходит по линейному закону, уравнения можно переписать в виде
.
(17.8)
;
(17.9)
Из
этих уравнений следует, что
,
в соответствии с этим выражением
регулировочная характеристика имеет
вид, показанный на рисунке 17.6,II.
Рисунок 17.6 - Регулировочные характеристики импульсных преобразователей: понижающего - I, повышающего –II, повышающего с инверсией –III