Линейный компенсационный последовательный на ОУ
Uвых сравнивается с Uопорным:
Uвых>Uоп =>UA↓=>Uэ↓=> Uвых↓
Линейный компенсационный параллельный на ОУ
Если Uвых↑=>UA↑=>VT1 приоткрывается=> IRд↑=>
=> URд↑=> Uвых↓
60. Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения на транзисторе. Схема и принцип работы.
Uвых регулируется R5. Если Uбэ3 > 0.6, то VT3 открывается, Ir1 увеличивается, Uб1 уменьшается. Цепь ООС. При Iн*R2 > 0.6 В VT2 открывается, что припятствует увеличению Iб1, а значит возрастает выходной ток.
61. Понижающий преобразователь. Схема. Принцип работы.
Выходное напряжение всегда ниже входного (0.1 – 0.9).
Ключевой стабилизатор используется в качестве понижающего трансформатора тока с высоким КПД. Выходное напряжение сравнивается с эталонным. Усиленный сигнал ошибки воздействует на ШИМ, который управляет длительностью замкнутого и разомкнутого состояния ключа. Когда ключ замкнут, ток протекает через дроссель – нагрузку и выходной конденсатор. По мере возрастания выходного напряжения до значения эталонного ключ размыкается. В этот момент запасённая в дросселе энергия реверсирует полярность напряжения на нём, ток протекает через диод в нагрузке а напряжение на выходе поддерживается конденсатором. Когда вся энергия, запасённая в дросселе, разряжается, выходное напряжение уменьшается и процесс продолжается таким образом, что выходное напряжение поддерживается на уровне близком к эталонному.
Достоинство ключевых стабилизаторов: кпд= 95–98%.
Недостаток: сложность, высокий уровень высокочастотных электрических и электромагнитных помех, что требует принятия специальных мер для их подавления и экранирования.
62. Повышающий преобразователь. Схема. Принцип работы.
Выходное напряжение всегда выше, чем входное.
Когда ключ замкнут, ток протекает через дроссель, в котором запасается энергия. Когда ключ размыкается, энергия запасённая в дросселе уменьшаясь изменяет полярность напряжения на нём таким образом, что напряжение на дросселе складывается с входным напряжением. Таким образом, напряжение на дросселе и входное напряжение заряжают выходной конденсатор до напряжения большего, чем входное напряжение.
Достоинство ключевых стабилизаторов: кпд= 95–98%.
Недостаток: сложность, высокий уровень высокочастотных электрических и электромагнитных помех, что требует принятия специальных мер для их подавления и экранирования.
63. Повышающе – понижающий преобразователь (комбинированный неинвертирующий). Схема. Принцип работы.
В первом поддиапазоне изменяется входное напряжение, когда Uп > Uн VT2 постоянно закрыт, а в цепь управления VT1 поступают ШИМ – импульсы и схема работает в режиме понижения напряжения. Во втором поддиапазоне, когда Uп < Uн, VT1 поддерживается открытым, а ШИМ – импульсы поступают на вход VT2. Схема переходит в режим повышения напряжения.
Достоинство ключевых стабилизаторов: кпд= 95–98%.
Недостаток: сложность, высокий уровень высокочастотных электрических и электромагнитных помех, что требует принятия специальных мер для их подавления и экранирования.
64. Повышающе – понижающий инвертирующий преобразователь. Схема. Принцип работы.
Когда ключ замкнут, дроссель запасает энергию. Когда ключ разомкнут, запасённая энергия спадает, вызывает изменение полярности напряжения на дросселе обеспечивая протекание тока через нагрузку и конденсатор. При этом полярность выходного напряжения оказывается противоположной полярности входного, а величина напряжения может быть как больше так и меньше Uп.
Достоинство ключевых стабилизаторов: кпд= 95–98%.
Недостаток: сложность, высокий уровень высокочастотных электрических и электромагнитных помех, что требует принятия специальных мер для их подавления и экранирования.
65. Функциональная схема ключевого преобразователя напряжения (принципиальная схема). Принцип работы.
Разница напряжений опорного и части выходного усиливается и действует на модулятор таким образом, что при большей величине рассогласования (U”-“) длительность импульса на выходе модулятора увеличивается, а, следовательно, увеличивается и время открытого состояния VT и энергия, до которой заряжается понижающий преобразователь. Напряжение на выходе при этом стремится к заданному с помощью делителя напряжения и опорного напряжения.
Ключевые стабилизаторы бывают с самовозбуждением и, чаще всего, с независимым возбуждением. Выходное напряжение сравнивается с опорным и усиленное напряжение ошибки используется для получения выходных импульсов ШИМ, которые управляют ключом стабилизатора таким образом, чтобы поддерживать выходное напряжение на заданном уровне. Импульсы ШИМ могут быть с фиксированной длительностью замкнутого и изменяющейся длительностью разомкнутого состояния, с изменяющейся длительностью замкнутого и разомкнутого состояний, но с фиксированной частотой.
66. Резонансные преобразователи.
В резонансном преобразователе для осуществления незатухающих колебаний энергия добавляется порциями, а гармонический характер колебания обеспечивает резонансные свойства контура. Т.к. в колебательном контуре между током и напряжением существует сдвиг фаз (φ=π – идеально, реальный φ≠ π), то подкачку энергии в него целесообразно осуществлять либо при нуле напряжений (ПНН) либо при нуле токов (ПНТ).
А) однополупериодная ПНТ
Б) двухполупериодная ПНТ
В) однополупериодная ПНН
Г) двухполупериодная ПНН
А)
Б)
b Q29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAA AAAALwEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAFbxd2LiCgAA524AAA4AAAAAAAAAAAAA AAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAEU2/iThAAAACgEAAA8AAAAAAAAA AAAAAAAAPA0AAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAABKDgAAAAA= "> В)
P AAAAAAAAAAAAAAAAAJkMAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAApg0AAAAA "> l Mm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhANHSPP/gAAAACQEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAvwwAAGRy cy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAADMDQAAAAA= "> Г)
Достоинства: 1. существенно меньший уровень радиопомех и шумов; 2. не такие жёсткие требования к ключевому транзистору и облегчённый режим его работы, т.к. подкачка энергии осуществляется либо при нуле токов, либо при нуле напряжений, другой же параметр (напряжение или ток) также не очень велик за счт того, что φ→π.
Недостатки: 1.относительная сложность схемы; 2.трудности в регулировке и стабилизации напряжения, особенно при изменяющейся нагрузке.