Regulering av ladestrøm gjennom primærviklingen. Lader med regulering i primærviklingen til transformatoren. For "backup power supply"-kretsen

I stabilisatorer med PWM brukes en generator som et pulselement, hvis puls- eller pausetid varierer avhengig av det konstante signalet som kommer til inngangen til pulselementet fra utgangen til sammenligningskretsen.

Driftsprinsipp for en PWM-stabilisator er som følgende. DC-spenning fra likeretteren eller batteriet tilføres reguleringstransistoren, og deretter gjennom filteret til utgangen til stabilisatoren. Utgangsspenningen til stabilisatoren sammenlignes med referansespenningen, og deretter tilføres forskjellssignalet til inngangen til en enhet som konverterer likestrømsignalet til pulser av en viss varighet, sistnevnte endres proporsjonalt med forskjellssignalet mellom referanse og målt spenning. Fra en enhet som konverterer likestrøm til pulser, sendes signalet til en kontrolltransistor; sistnevnte skifter periodisk og den gjennomsnittlige spenningsverdien ved filterutgangen avhenger av forholdet mellom tiden transistoren er i åpen og lukket tilstand (på pulsbredden - derav navnet på denne typen modulasjon), og PWM-pulsrepetisjonen rate er konstant. Når spenningen ved utgangen av stabilisatoren endres, endres likestrømssignalet, og derfor bredden (varigheten) til pulsen (ved en konstant periode); Som et resultat går gjennomsnittsverdien av utgangsspenningen tilbake til sin opprinnelige verdi.

I stabilisatorer med PFM Når signalet ved utgangen av pulselementet endres, endres varigheten av pausen, men varigheten av pulsen forblir uendret. Dessuten, i motsetning til stabilisatorer med PWM, avhenger bryterfrekvensen til kontrolltransistoren av endringer i laststrømmen og utgangsspenningen, og er derfor en skiftende, ikke-konstant verdi - derav navnet på denne typen modulasjon. Driftsprinsippet til slike stabilisatorer ligner driftsprinsippet til PWM-stabilisatorer. En endring i utgangsspenningen til stabilisatoren forårsaker en endring i pausen, noe som fører til en endring i pulsfrekvensen og gjennomsnittsverdien av utgangsspenningen forblir uendret.

Driftsprinsipp for relé eller to-posisjon stabilisatorer er noe forskjellig fra prinsippet om drift av stabilisatorer med PWM. I reléstabilisatorer brukes en trigger som et pulselement, som igjen styrer en kontrolltransistor. Når en konstant spenning påføres stabilisatorens inngang, er reguleringstransistoren i det første øyeblikk åpen og spenningen ved stabilisatorens utgang øker, og signalet ved utgangen til sammenligningskretsen øker tilsvarende. Ved en viss verdi av utgangsspenningen når signalet ved utgangen av sammenligningskretsen en verdi som triggeren utløses ved, og lukker kontrolltransistoren. Spenningen ved utgangen av stabilisatoren begynner å synke, noe som forårsaker en reduksjon i signalet ved utgangen til sammenligningskretsen. Ved en viss verdi av signalet ved utgangen av sammenligningskretsen, utløser utløseren igjen, åpner kontrolltransistoren og spenningen ved utgangen av stabilisatoren begynner å øke; den vil øke til utløseren lukker kontrolltransistoren igjen, og dermed gjentas prosessen.

Endring inngangsspenning eller belastningsstrømmen til stabilisatoren vil føre til en endring i den åpne tilstandstiden til kontrolltransistoren og til en endring i dens koblingsfrekvens, og gjennomsnittsverdien av utgangsspenningen vil opprettholdes (med en viss grad av nøyaktighet) uendret. Således, som i PFM-stabilisatorer, i reléstabilisatorer er svitsjefrekvensen til kontrolltransistoren ikke konstant.

Fordeler og ulemper med de beskrevne stabilisatorene.

1. I prinsippet kan utgangsspenningsrippel i stabilisatorer med PWM og PWM være helt fraværende, siden pulselementet styres av den konstante komponenten av styrekretssignalet; I reléstabilisatorer må utgangsspenningspulsasjoner fundamentalt finne sted, siden periodisk veksling av utløseren bare er mulig når utgangsspenningen endres periodisk.

En av de største ulempene med PWM- og PWM-stabilisatorer sammenlignet med reléer er deres lavere driftshastighet.

For tiden er mikrokretser (innenlandske og importerte) bredt representert på markedet, som implementerer et annet sett med PWM-kontrollfunksjoner for pulskilder ernæring. Blant mikrokretser av denne typen er KR1114EU4 (produsent: Kremniy-Marketing JSC, Russland) ganske populær. Den importerte analogen er TL494CN (Texas Instrument). I tillegg produseres den av en rekke selskaper under forskjellige navn. For eksempel produserer (Japan) mikrokretsen IR3M02, (Korea) - KA7500, f. Fujitsu (Japan) МВ3759.

KR1114EU4 (TL494)-brikken er en PWM-kontroller for en byttestrømforsyning som opererer med en fast frekvens. Strukturen til mikrokretsen er vist i fig. 1.

Basert på denne mikrokretsen er det mulig å utvikle kontrollkretser for push-pull og en-syklus svitsjestrømforsyninger. Mikrokretsen implementerer et komplett sett med PWM-kontrollfunksjoner: generering referansespenning, forsterkning av feilsignalet, dannelse av sagtannspenning, PWM-modulasjon, dannelse av en 2-syklus utgang, beskyttelse mot gjennomstrømmer osv. Tilgjengelig i en 16-pinners pakke, er pinouten vist i fig. 2.

Den innebygde rampespenningsgeneratoren krever kun to eksterne komponenter for å stille inn frekvensen - Rt og Ct Frekvensen til generatoren bestemmes av formelen:

For å slå av generatoren eksternt, kan du fremmednøkkel lukk RT-inngangen (pinne 6) til ION-utgangen (pinne 14) eller kortslutt ST-inngangen (pinne 5) til fellesledningen.

Brikken har en innebygd referansespenningskilde (Uref = 5,0 V), som er i stand til å gi en strømflyt på opptil 10 mA for å forspenne de eksterne komponentene i kretsen. Referansespenningen har en feil på 5 % i driftstemperaturområdet fra 0 til +70°C.

Blokkdiagrammet for en pulsert nedtrappingsstabilisator er vist i fig. 3.

Reguleringselementet RE konverterer inngangs likespenningen UBX til en sekvens av pulser av en viss varighet og frekvens, og utjevningsfilteret (induktor L1 og kondensator C1 konverterer dem igjen til en konstant utgangsspenning. Diode VD1 lukker strømkretsen gjennom induktoren når RE er slått av med hjelp tilbakemelding Styrekretsen til styresystemet styrer reguleringselementet på en slik måte at den ønskede stabiliteten til utgangsspenningen Un til slutt oppnås.

Stabilisatorer, avhengig av stabiliseringsmetoden, kan være relé, pulsfrekvensmodulert (PFM) og pulsbreddemodulert (PWM). I stabilisatorer med PWM er pulsfrekvensen (perioden) en konstant verdi, og deres varighet er omvendt proporsjonal med verdien av utgangsspenningen. Figur 4 viser pulser med forskjellige driftssykluser Ks.

PWM-stabilisatorer har følgende fordeler sammenlignet med andre typer stabilisatorer:

konverteringsfrekvensen er optimal (fra effektivitetssynspunktet), bestemt av den interne oscillatoren til kontrollkretsen og er ikke avhengig av andre faktorer;
pulseringsfrekvensen ved belastningen er en konstant verdi, noe som er praktisk for å konstruere undertrykkelsesfiltre;
Det er mulig å synkronisere konverteringsfrekvensene til et ubegrenset antall stabilisatorer, noe som eliminerer forekomsten av slag når flere stabilisatorer får strøm fra en felles primær DC-kilde.

Det eneste er at kretsene med PWM er relativt forskjellige kompleks krets ledelse. Men utviklingen av integrerte kretser av typen KR1114EU4, som inneholder innsiden mest kontrollenheter med PWM, lar deg betydelig forenkle pulsstabilisatorer.

Kretsen til en pulsert nedtrappingsstabilisator basert på KR1114EU4 er vist i fig. 5.

Den maksimale inngangsspenningen til stabilisatoren er 30 V, den er begrenset av den maksimalt tillatte drain-source spenningen til p-kanals felteffekttransistoren VT1 (RFP60P03). Motstand R3 og kondensator C5 setter frekvensen til sagtannspenningsgeneratoren, som bestemmes av formel (1). Fra referansespenningskilden (pinne 14) D1, gjennom en resistiv deler R6-R7, tilføres en del av referansespenningen til den inverterende inngangen til den første feilforsterkeren (pinne 2). Tilbakemeldingssignalet gjennom deleren R8-R9 mates til den ikke-inverterende inngangen til den første feilforsterkeren (pinne 1) til mikrokretsen. Utgangsspenningen reguleres av motstand R7 og kondensator C6 utfører frekvenskorreksjon av den første forsterkeren.

Det skal bemerkes at de uavhengige utgangsdriverne til mikrokretsen sikrer drift av utgangstrinnet i både push-pull- og enkeltsyklus-modus. I stabilisatoren er utgangsdriveren til mikrokretsen slått på i ensyklusmodus. For å gjøre dette kobles pinne 13 til den felles ledningen. To utgangstransistorer (kollektorene deres er pinnene 8, 11, emitterne er pinnene 9, 10) er koblet sammen i henhold til en felles emitterkrets og opererer parallelt. I dette tilfellet er utgangsfrekvensen lik generatorfrekvensen. Utgangstrinnet til mikrokretsen gjennom en resistiv deler

R1-R2 styrer regulator-regulatorelementet - felteffekttransistor VT1. For mer stabil drift av stabilisatoren på strømforsyningen til mikrokretsen (pinne 12), er LC-filteret L1-C2-C3 inkludert. Som det fremgår av diagrammet, ved bruk av KR1114EU4 er et relativt lite antall ytre elementer. Det var mulig å redusere koblingstap og øke effektiviteten til stabilisatoren takket være bruken av en Schottky-diode (VD2) KD2998B (Unp=0,54 V, Uarb=30 V, lpr=30 A, fmax=200 kHz).

For å beskytte stabilisatoren mot overstrøm, brukes en selvgjenopprettende sikring FU1 MF-R400. Driftsprinsippet til slike sikringer er basert på egenskapen til å øke motstanden kraftig under påvirkning av en viss strømverdi eller temperatur miljø og automatisk gjenopprette egenskapene når disse årsakene er eliminert.

Stabilisatoren har maksimal effektivitet (ca. 90%) ved en frekvens på 12 kHz, og effektiviteten ved utgangseffekt opp til 10 W (Uout = 10 V) når 93%.

Detaljer og design. Faste motstander er type S2-ZZN, variable motstander er SP5-3 eller SP5-2VA. Kondensatorer C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7 -K10-17. Diode VD2 kan erstattes med en hvilken som helst annen Schottky-diode med parametere som ikke er dårligere enn de ovennevnte, for eksempel 20TQ045. KR1114EU4-brikken er erstattet av TL494LN eller TL494CN. Choke L1 - DM-0,1-80 (0,1 A, 80 µH). Induktor L2 med en induktans på ca. 220 μH er laget på to ringmagnetiske kjerner brettet sammen. MP-140 K24x13x6,5 og inneholder 45 vindinger med 01,1 mm PETV-2 ledning, lagt jevnt i to lag rundt hele ringens omkrets. Mellom lagene er det to lag med lakkert stoff. LShMS-105-0.06 GOST 2214-78. Selvtilbakestillende sikring type MF-RXXX kan velges for hvert enkelt tilfelle.

Stabilisatoren er laget på et brødbrett som måler 55x55 mm. Transistoren er installert på en radiator med et areal på minst 110 cm2. Under installasjonen er det tilrådelig å skille den felles ledningen til strømdelen og den felles ledningen til mikrokretsen, samt å minimere lengden på lederne (spesielt strømdelen). Stabilisatoren krever ikke justering hvis den er riktig installert.

Den totale kostnaden for kjøpte stabilisatorradioelementer var omtrent $10, og kostnaden for VT1-transistoren var $3...4. For å redusere kostnadene, i stedet for RFP60P03-transistoren, kan du bruke den billigere RFP10P03, men dette vil selvfølgelig gjøre ting verre spesifikasjoner stabilisator.

Blokkskjemaet for en puls-parallell stabilisator av boost-type er vist i fig. 6.

I denne stabilisatoren er reguleringselementet RE, som opererer i pulsmodus, koblet parallelt med lasten Rh. Når RE er åpen, strømmer strømmen fra inngangskilden (Ubx) gjennom induktor L1 og lagrer energi i den. Samtidig kutter diode VD1 av belastningen og lar ikke kondensator C1 utlades gjennom den åpne RE. Strømmen til lasten i løpet av denne tidsperioden kommer bare fra kondensator C1. I neste øyeblikk, når RE er lukket, summeres selvinduksjons-emk til induktor L1 med inngangsspenningen, og energien til induktoren overføres. til lasten. I dette tilfellet vil utgangsspenningen være større enn inngangsspenningen. I motsetning til nedtrappingsstabilisatoren (fig. 1), her er ikke induktoren et filterelement, og utgangsspenningen blir større enn inngangsspenningen med en mengde som bestemmes av induktansen til induktoren L1 og driftssyklusen til kontrollelement RE.

Det skjematiske diagrammet av en pulsforsterkningsstabilisator er vist i fig. 7.

Den bruker stort sett de samme elektroniske komponentene som i nedtrappingsstabilisatorkretsen (fig. 5).

Ripple kan reduseres ved å øke kapasitansen til utgangsfilteret. For en "mykere" start kobles kondensator C9 mellom fellesledningen og den ikke-inverterende inngangen til den første feilforsterkeren (pinne 1).

Faste motstander - S2-ZZN, variable motstander - SP5-3 eller SP5-2VA.

Kondensatorer C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Transistor VT1 - IRF540 (n-kanal felteffekttransistor med Uс=100 V, lc=28 A, Rс=0,077 Ohm) - installert på en radiator med et effektivt overflateareal på minst 100 cm2. Throttle L2 er den samme som i forrige krets.

Det er bedre å slå på stabilisatoren for første gang med en liten belastning (0,1...0,2 A) og en minimum utgangsspenning. Øk deretter utgangsspenningen og belastningsstrømmen sakte til maksimale verdier.

Hvis opp- og ned-stabilisatorene opererer fra samme inngangsspenning Uin, kan deres konverteringsfrekvens synkroniseres. For å gjøre dette (hvis buck-stabilisatoren er masteren og step-up-stabilisatoren er slaven) i step-up-stabilisatoren må du fjerne motstand R3 og kondensator C7, lukke pinnene 6 og 14 på D1-brikken og koble til pinne 5 av D1 til pinne 5 på D1-brikken til nedtrappingsstabilisatoren.

I en boost-type stabilisator deltar ikke induktor L2 i å jevne ut krusningen av utgangs likespenningen, derfor, for høykvalitets filtrering av utgangsspenningen, er det nødvendig å bruke filtre med tilstrekkelig store verdier L og C. Dette fører følgelig til en økning i vekten og dimensjonene til filteret og enheten som helhet. Derfor er effekttettheten til en nedtrappingsstabilisator større enn for en opptrappingsstabilisator.

5 kVA / 3-5 kW 3 kVA / 2-3 kW 2 kVA / 1,5-2 kW

1,5 kVA / 0-1,5 kW

Kontrolltype

Elektromekanisk

Relé tyristor

Inverter

Bruksområder

For hjem

For en sommerbolig For en gasskjele For en datamaskin For en vaskemaskin For et kjøleskap For en TV Industriell (kraftig)

Frostbestandig

Enfase stabilisatorer Trefase stabilisatorer Invertere Bensingeneratorer Batterier Byttestativer Sveisemaskiner Nettverkskontrollenheter

Tjenester

Nyheter

Lagt til en ny produktkategori - "Bytte stativer"
13. juli 2016, 22:40

Gratis

Gratis frakt i Moskva for et ordrebeløp på 10 000 rubler.

For øyeblikket er mikrokretser (innenlandske og importerte) bredt representert på markedet, som implementerer et annet sett med PWM-kontrollfunksjoner for å bytte strømforsyning. Blant mikrokretser av denne typen er KR1114EU4 (produsent: Kremniy-Marketing JSC, Russland) ganske populær. Den importerte analogen er TL494CN (Texas Instrument). I tillegg produseres den av en rekke selskaper under forskjellige navn. For eksempel produserer (Japan) mikrokretsen IR3M02, (Korea) - KA7500, f. Fujitsu (Japan) МВ3759.

KR1114EU4 (TL494)-brikken er en PWM-kontroller for en byttestrømforsyning som opererer med en fast frekvens. Strukturen til mikrokretsen er vist i fig. 1.

Basert på denne mikrokretsen er det mulig å utvikle kontrollkretser for push-pull og en-syklus svitsjestrømforsyninger. Mikrokretsen implementerer et komplett sett med PWM-kontrollfunksjoner: generering av en referansespenning, forsterkning av et feilsignal, generering av sagtannspenning, PWM-modulasjon, generering av en 2-syklus utgang, beskyttelse mot gjennomstrømmer, etc. Den produseres i en 16-pinners pakke, er pinouten vist i fig. 2.

Den innebygde rampespenningsgeneratoren krever kun to eksterne komponenter for å stille inn frekvensen - Rt og Ct Frekvensen til generatoren bestemmes av formelen:

For å eksternt slå av generatoren, kan du bruke en ekstern nøkkel for å kortslutte RT-inngangen (pinne 6) til ION-utgangen (pinne 14) eller kortslutte ST-inngangen (pinne 5) til fellesledningen.

Blokkdiagrammet for en pulsert nedtrappingsstabilisator er vist i fig. 3.

Reguleringselementet RE konverterer inngangs likespenningen UBX til en sekvens av pulser av en viss varighet og frekvens, og utjevningsfilteret (induktor L1 og kondensator C1 konverterer dem igjen til en konstant utgangsspenning. Diode VD1 lukker strømkretsen gjennom induktoren når RE er slått av Ved hjelp av tilbakemelding, kontrollerer kontrollkretsen til kontrollsystemet reguleringselementet på en slik måte at den resulterende stabiliteten til utgangsspenningen Un oppnås.

PWM-stabilisatorer har følgende fordeler sammenlignet med andre typer stabilisatorer:

Konverteringsfrekvensen er optimal (med hensyn til effektivitet), bestemt av den interne oscillatoren til kontrollkretsen og er ikke avhengig av andre faktorer; pulseringsfrekvensen ved belastningen er en konstant verdi, noe som er praktisk for å konstruere undertrykkelsesfiltre; Det er mulig å synkronisere konverteringsfrekvensene til et ubegrenset antall stabilisatorer, noe som eliminerer forekomsten av slag når flere stabilisatorer får strøm fra en felles primær DC-kilde.

Den eneste forskjellen er at PWM-kretser har en relativt kompleks kontrollkrets. Men utviklingen av integrerte kretser av typen KR1114EU4, som inneholder de fleste kontrollenhetene med PWM, gjør det mulig å forenkle pulsstabilisatorene betydelig.

Kretsen til en pulsert nedtrappingsstabilisator basert på KR1114EU4 er vist i fig. 5.

R1-R2 styrer regulator-regulatorelementet - felteffekttransistor VT1. For mer stabil drift av stabilisatoren på strømforsyningen til mikrokretsen (pinne 12), er LC-filteret L1-C2-C3 inkludert. Som det fremgår av diagrammet, er det nødvendig med et relativt lite antall eksterne elementer ved bruk av KR1114EU4. Det var mulig å redusere koblingstap og øke effektiviteten til stabilisatoren takket være bruken av en Schottky-diode (VD2) KD2998B (Unp=0,54 V, Uarb=30 V, lpr=30 A, fmax=200 kHz).

For å beskytte stabilisatoren mot overstrøm, brukes en selvgjenopprettende sikring FU1 MF-R400. Driftsprinsippet til slike sikringer er basert på egenskapen til å kraftig øke motstanden deres under påvirkning av en viss strømverdi eller omgivelsestemperatur og automatisk gjenopprette egenskapene deres når disse årsakene elimineres.

Stabilisatoren har maksimal effektivitet (ca. 90%) ved en frekvens på 12 kHz, og effektiviteten ved utgangseffekt opp til 10 W (Uout = 10 V) når 93%.

Den totale kostnaden for kjøpte stabilisatorradioelementer var omtrent $10, og kostnaden for VT1-transistoren var $3...4. For å redusere kostnadene, i stedet for RFP60P03-transistoren, kan du bruke den billigere RFP10P03, men selvfølgelig vil dette forverre de tekniske egenskapene til stabilisatoren noe.

Blokkskjemaet for en puls-parallell stabilisator av boost-type er vist i fig. 6.

Det skjematiske diagrammet av en pulsforsterkningsstabilisator er vist i fig. 7.

Den bruker stort sett de samme elektroniske komponentene som i nedtrappingsstabilisatorkretsen (fig. 5).

Faste motstander - S2-ZZN, variable motstander - SP5-3 eller SP5-2VA.

Kondensatorer C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Transistor VT1 - IRF540 (n-kanals felteffekttransistor med Uсi=100 V, lc=28 A, Rсi=0,077 Ohm) - er installert på en radiator med et effektivt overflateareal på minst 100 cm2. Throttle L2 er den samme som i forrige krets.

I en boost-type stabilisator deltar ikke induktor L2 i å jevne ut krusningen av utgangs likespenningen, derfor, for høykvalitets filtrering av utgangsspenningen, er det nødvendig å bruke filtre med tilstrekkelig store verdier på L og C. Dette fører følgelig til en økning i vekten og dimensjonene til filteret og enheten som helhet. Derfor er effekttettheten til en nedtrappingsstabilisator større enn for en opptrappingsstabilisator.

I denne artikkelen vil du lære om:

Hver av oss bruker i livene våre et stort nummer av ulike elektriske apparater. Et svært stort antall av dem krever lavspent strøm. De bruker med andre ord strøm, som ikke er preget av en spenning på 220 volt, men skal ha fra én til 25 volt.

Selvfølgelig brukes spesielle enheter for å levere strøm med et slikt antall volt. Problemet oppstår imidlertid ikke ved å senke spenningen, men å opprettholde det stabile nivået.

For å gjøre dette kan du bruke lineære stabiliseringsenheter. En slik løsning vil imidlertid være en svært tungvint fornøyelse. Denne oppgaven vil ideelt sett utføre enhver byttespenningsstabilisator.

Demontert pulsstabilisator

Hvis vi sammenligner puls- og lineære stabiliseringsenheter, ligger hovedforskjellen deres i driften av kontrollelementet. I den første typen enheter fungerer dette elementet som en nøkkel. Med andre ord er den enten i lukket eller åpen tilstand.

Hovedelementene til pulsstabiliseringsenheter er regulerende og integrerende elementer. Den første sikrer tilførsel og avbrudd av elektrisk strøm. Oppgaven til den andre er å samle elektrisitet og gradvis frigjøre den til lasten.

Driftsprinsipp for pulsomformere

Driftsprinsipp for en pulsstabilisator

Hovedprinsippet for drift er at når reguleringselementet er lukket, akkumuleres elektrisk energi i integreringselementet. Denne akkumuleringen observeres ved økende spenning. Etter at betjeningselementet er slått av, dvs. åpner strømforsyningsledningen, frigjør integreringskomponenten strøm, og reduserer gradvis spenningen. Takket være denne operasjonsmetoden bruker ikke pulsstabiliseringsenheten en stor mengde energi og kan ha små dimensjoner.

Reguleringselementet kan være en tyristor, en bipolar transient eller en felteffekttransistor. Choker, batterier eller kondensatorer kan brukes som integreringselementer.

Merk at pulsstabiliseringsenheter kan fungere i to forskjellige måter. Den første involverer bruk av pulsbreddemodulasjon (PWM). Den andre er en Schmitt-utløser. Både PWM og Schmitt trigger brukes til å kontrollere bryterne til stabiliseringsenheten.

Stabilisator ved hjelp av PWM

En svitsjende likespenningsstabilisator, som fungerer på grunnlag av PWM, i tillegg til bryteren og integratoren, inneholder:

generator;
operasjonsforsterker;
modulator

Driften av bryteren avhenger direkte av inngangsspenningsnivået og driftssyklusen til pulsene. Den siste karakteristikken påvirkes av frekvensen til generatoren og kapasitansen til integratoren. Når bryteren åpnes, begynner prosessen med å overføre elektrisitet fra integratoren til lasten.

Skjematisk diagram av en PWM-stabilisator

I dette tilfellet sammenligner operasjonsforsterkeren nivåene av utgangsspenningen og referansespenningen, bestemmer forskjellen og overfører den nødvendige forsterkningen til modulatoren. Denne modulatoren konverterer pulsene produsert av generatoren til rektangulære pulser.

De endelige pulsene er preget av det samme driftssyklusavviket, som er proporsjonalt med forskjellen mellom utgangsspenningen og sammenligningsspenningen. Det er disse impulsene som bestemmer nøkkelens oppførsel.

Det vil si at ved en viss driftssyklus kan bryteren lukkes eller åpnes. Det viser seg at hovedrolle impulser spiller i disse stabilisatorene. Det er faktisk her navnet på disse enhetene kommer fra.

Schmitt trigger omformer

De pulsstabiliseringsenhetene som bruker en Schmitt-trigger har ikke lenger et så stort antall komponenter som i den forrige typen enhet. Her er hovedelementet Schmitt-utløseren, som inkluderer en komparator. Komparatorens oppgave er å sammenligne spenningsnivået ved utgangen og dets maksimalt tillatte nivå.

Stabilisator med Schmitt trigger

Når utgangsspenningen overstiger sin maksimalt nivå, skifter utløseren til nullposisjon og åpner nøkkelen. På dette tidspunktet er induktoren eller kondensatoren utladet. Naturligvis overvåkes egenskapene til den elektriske strømmen konstant av den nevnte komparatoren.

Og så, når spenningen faller under det nødvendige nivået, endres fase "0" til fase "1". Deretter er nøkkelen lukket, og elektrisitet går til integratoren.

Fordelen med en slik pulsspenningsstabilisator er at dens krets og design er ganske enkel. Den kan imidlertid ikke brukes i alle tilfeller.

Det er verdt å merke seg at pulsstabiliseringsenheter bare kan fungere i visse retninger. Det vi mener her er at de enten kan være rent nedadgående eller rent oppover. Det finnes også to typer slike enheter, nemlig invertering og enheter som vilkårlig kan endre spenningen.

Opplegg for en reduserende pulsstabiliseringsenhet

I fremtiden vil vi vurdere kretsen til en reduserende pulsstabiliseringsenhet. Det består av:

Reguleringstransistor eller annen type bryter.
Induktorer.
Kondensator.
Diode.
Laster.
Kontroller enheter.

Enheten som tilførselen av elektrisitet vil bli akkumulert i, består av selve spolen (induktor) og en kondensator.

Mens bryteren (i vårt tilfelle transistoren) er tilkoblet, flyter strømmen til spolen og kondensatoren. Dioden er i lukket tilstand. Det vil si at den ikke kan passere strøm.

Den første energien overvåkes av en kontrollenhet, som i riktig øyeblikk slår av nøkkelen, det vil si setter den i avskjæringstilstand. Når bryteren er i denne tilstanden, er det en reduksjon i strømmen som går gjennom induktoren.

Buck pulsstabilisator

I dette tilfellet endres retningen til spenningen i induktoren, og som et resultat mottar strømmen en spenning, hvis verdi er forskjellen mellom den elektromotoriske kraften til selvinduksjonen av spolen og antall volt ved innspillet. På dette tidspunktet åpnes dioden og induktoren leverer strøm til lasten gjennom den.

Når strømforsyningen er oppbrukt, kobles nøkkelen til, dioden lukkes og induktoren lades. Det vil si at alt gjentar seg.
En step-up koblingsspenningsstabilisator fungerer på samme måte som en step-down spenningsregulator. En inverterende stabiliseringsenhet er preget av en lignende driftsalgoritme. Selvfølgelig har arbeidet hans sine forskjeller.

Hovedforskjellen mellom en pulsforsterkningsenhet er at inngangsspenningen og spolespenningen har samme retning. Som et resultat blir de oppsummert. I pulsstabilisatoren plasseres først en choke, deretter en transistor og en diode.

I en inverterende stabiliseringsanordning er retningen til EMF for selvinduksjonen av spolen den samme som i en nedtrappingsanordning. Mens bryteren er tilkoblet og dioden lukkes, gir kondensatoren strøm. Enhver av disse enhetene kan settes sammen med egne hender.

Nyttige råd: i stedet for dioder kan du også bruke brytere (tyristor eller transistor). De må imidlertid utføre operasjoner som er det motsatte av primærnøkkelen. Med andre ord, når hovedtasten lukkes, skal nøkkelen åpnes i stedet for dioden. Og vice versa.

Basert på den ovenfor definerte strukturen til spenningsstabilisatorer med pulsregulering, er det mulig å bestemme funksjonene som anses som fordeler og som er ulemper.

Fordeler

Fordelene med disse enhetene er:

Det er ganske enkelt å oppnå en slik stabilisering, som er preget av en veldig høy koeffisient.
Høy effektivitet. På grunn av det faktum at transistoren opererer i en bryteralgoritme, oppstår lavt effekttap. Denne fordrøyningen er betydelig mindre enn i lineære stabiliseringsenheter.
Evnen til å utjevne spenning, som ved inngangen kan svinge over et meget bredt område. Hvis strømmen er konstant, kan dette området være fra en til 75 volt. Hvis strømmen er vekslende, kan dette området svinge mellom 90-260 volt.
Mangel på følsomhet for inngangsspenningsfrekvens og strømforsyningskvalitet.
De endelige utgangsparametrene er ganske stabile selv om det oppstår svært store endringer i strømmen.
Ripple spenning som kommer ut av pulsapparat, er alltid innenfor millivoltområdet og er ikke avhengig av kraften til de tilkoblede elektriske apparatene eller elementene deres.
Stabilisatoren slår seg alltid mykt på. Dette betyr at utgangsstrømmen ikke er preget av hopp. Selv om det bør bemerkes at når den slås på for første gang, er strømstøtet høy. For å utjevne dette fenomenet brukes imidlertid termistorer som har negativ TCR.
Små verdier av masse og størrelse.

Feil

Hvis vi snakker om ulempene med disse stabiliseringsenhetene, ligger de i kompleksiteten til enheten. På grunn av det store antallet ulike komponenter, som kan mislykkes ganske raskt, og den spesifikke operasjonsmetoden, kan enheten ikke skryte av et høyt nivå av pålitelighet.
Han møter hele tiden høyspenning. Under drift skjer veksling ofte og komplisert temperaturforhold for en diodekrystall. Dette påvirker klart egnetheten for dagens retting.
Hyppig veksling av brytere skaper frekvensinterferens. Antallet deres er veldig stort, og dette er en negativ faktor.

Nyttige råd: for å eliminere denne mangelen må du bruke spesielle filtre.

De er installert både ved inngangen og ved utgangen I tilfelle reparasjoner må utføres, er de også ledsaget av vanskeligheter. Det er verdt å merke seg her at en ikke-spesialist ikke vil være i stand til å fikse sammenbruddet.
Reparasjonsarbeid kan utføres av noen som er godt kjent med slike strømomformere og har det nødvendige antall ferdigheter. Med andre ord, hvis en slik enhet brenner ut og brukeren ikke har noen kunnskap om funksjonene til enheten, er det bedre å ta den til spesialiserte selskaper for reparasjon.
Det er også vanskelig for ikke-spesialister å konfigurere byttespenningsstabilisatorer, som kan omfatte 12 volt eller et annet antall volt.
Hvis en tyristor eller en annen bryter svikter, kan det oppstå svært komplekse konsekvenser ved utgangen.
Ulempene inkluderer behovet for å bruke enheter som vil kompensere for effektfaktoren. Noen eksperter bemerker også at slike stabiliseringsenheter er dyre og ikke kan skryte av et stort antall modeller.

Bruksområder

Men til tross for dette kan slike stabilisatorer brukes på mange områder. Imidlertid er de mest brukt i radionavigasjonsutstyr og elektronikk.

I tillegg brukes de ofte til LCD-TVer og LCD-skjermer, strømforsyninger digitale systemer, samt for industrielt utstyr som trenger en strøm med lavt antall volt.

Nyttige råd: pulsstabiliseringsenheter brukes ofte i AC-nettverk. Apparatene selv konverterer slik strøm til likestrøm selv om det er nødvendig å koble til brukere som trenger vekselstrøm, så må du koble til et anti-aliasing-filter og en likeretter på inngangen.

Det er verdt å merke seg at enhver lavspenningsenhet krever bruk av slike stabilisatorer. De kan også brukes til å lade forskjellige batterier direkte og gi strøm til høyeffekts LED-er.

Utseende

Som nevnt ovenfor, strømomformere puls type preget av liten størrelse. Avhengig av rekkevidden av inngangsvolt de er designet for, avhenger størrelsen og utseendet.

Hvis de er designet for å fungere med svært lave inngangsspenninger, kan de bestå av en liten plastboks som et visst antall ledninger strekker seg fra.

Stabilisatorer, designet for et stort antall inngangsvolt, er en mikrokrets der alle ledningene er plassert og som alle komponentene er koblet til. Du har allerede lært om dem.

Utseendet til disse stabiliseringsenhetene avhenger også av funksjonelt formål. Hvis de gir en regulert (veksel)spenningsutgang, plasseres motstandsdeleren utenfor den integrerte kretsen. I tilfelle et fast antall volt kommer ut av enheten, er denne deleren allerede plassert i selve mikrokretsen.

Viktige funksjoner

Når du velger en byttespenningsstabilisator som kan produsere konstant 5V eller et annet antall volt, vær oppmerksom på en rekke egenskaper.

Den første og mest viktig egenskap er verdiene for minimums- og maksimumspenningen som kommer inn i selve stabilisatoren. De øvre og nedre grensene for denne egenskapen er allerede notert.

Den andre viktige parameteren er den mest høy level strøm ved utgangen.

Den tredje viktige egenskapen er det nominelle utgangsspenningsnivået. Med andre ord, spekteret av mengder den kan finnes innenfor. Det er verdt å merke seg at mange eksperter hevder at maksimal inngangs- og utgangsspenning er like.

Men i virkeligheten er dette ikke tilfelle. Grunnen til dette er at inngangsvoltene reduseres ved brytertransistoren. Resultatet er et litt mindre antall volt ved utgangen. Likhet kan bare oppstå når laststrømmen er svært liten. Det samme gjelder minimumsverdier.

En viktig egenskap ved enhver pulsomformer er nøyaktigheten til utgangsspenningen.

Nyttige råd: du bør være oppmerksom på denne indikatoren når stabiliseringsenheten gir en utgang på et fast antall volt.

Årsaken til dette er at motstanden er plassert i midten av omformeren og dens nøyaktige drift bestemmes i produksjonen. Når antall utgangsvolt justeres av brukeren, justeres også nøyaktigheten.