Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (2000) (1095415), страница 89

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 89)

Такое включение транзисторов обычно называют «стойкой». К средней точке транзисторов подключен один вывод нагрузки. В зависимости от того, кчда подключен второй вывод нагрузки (точка «А») н закона уйравления силовыми тракзнсторами, в данной схеме может быть реализован любой кз рассмотренных ранее режнмов импульсного усиления мощности. Ес.

ли точка А подключена к одному нз выводов источника литания (+()„или 0), в схеме реализуется !ИР при положительной илн отрицательной амплитуде выходных импульсов, Если в качестве источника питания использован источник со средней точкой н вывод А подсоединить к средней точке этого источника, то в схе. ме в зависимости от используемого закона управлення силовымн транзисторами может быть реализован любой из описанных выше нмп льсных режимов уснлення мощности.

ак, если один из транзнсторов будет постоянно заперт, то в схеме будет реализован 1ИР, причем полярность выходных импульсов будет определяться тем, какой из транзнсторов будет,' заперт. Раа. 12 15. Схема ИУМ с аключавнннм и ааммкааяннм тоанансторамн 458 Рнс, 12.16. Мостовая схема ИУМ Если транзисторы управляются синхронно в нротнвофазе, то схема позволяет реализовать 2ИР.

При этом, изменяя длительность включенного и выключенного состояний транзисторов УТ! и УТ2, можно регулировать постоянную составляющую выходного напряжения. Если заког кзменений У„м и У„ы таков, что существует интервал, когда оба силовых транзистора заперты, схема реализует ЗИР. Данную схему прн использовании источника питания со средней точкой называют полумостоэой схемой регулятора. В ряде случаев, для создания средней точки применяют делитель на резнстнвных или емкостиых элементах. В качестве примера на рнс.

)2.!5 изображен подобный делитель па емкостных элементах С! н С2, включение которых в полумостовую схему регулятора показано штриховой линией. Мостовая схема. Мостовая схема позволяет устранить основной недостаток схемы с замыкающим транзистором. заключающийся в необходимости использования для реализации 2ИР и ЗИР источника со средней точкой, По существу она содержит две естойкиъ (полумостопые схемы), в диагональ между которыми включена нагрузка (рнс. !2.)6), Очевидно, что в этой схеме можно реализовать все три режима регулирования мощности. К достоинствам этой схемы следует отнести также и тот факт, что при одинаковом яапряженнн питания амплитуда выходных импульсов в ней в 2 раза выше амплитуды нчпульсон н схеме с включающим и замыкающим транзисторами.

Однако ее реализация требует удвоенного числа силовых транзисторных ключей и более сложной схемы блока управления. Поэтому мостовая схема усилителя, как правило, находит применение при управлении мощной нагрузкой. Контрольные вопросы 1. В чем основное отличие непользования СК и ннформационых и усилительных устройствах? 2, Почему изменение относительной длительности включенного состояния транзисторного клкча приводит ь изменению моиг- ности, выделяющейся и нагрузке? 3, Объясните, почему КПД ИУМ превышает КПД аналоговых усклнтелей? 4.

Какие требования предьявляются к ИУМ? 5. Что такое оптимальная степень насышения биполярного транзистора? 6. Как для транзисторов различного типа статические потери в ключе связаны с параметрами управляющего напряжения? 7, Что называется динамическими потерями в транзисторном ключе? 8. Объясните, как динамические потери в транзисторном ключе связаны с типом нагрузки ()т или 1?ь). 9.

Почему при включении транзистора н» 1?(.-нагрузку его максимальный ток превы1пает ток нагрузки? 1О. Почему необходимо уменьшать динамические потери в транзисторном ключе? 11. Какие методы уменьшения динамических потерь Вы знаете? 12.

Объясните, чем отличаются различные режимы импульсного регулирования мощности. 13. Нарисуйте временную диаграмму изменения напряжения на нагрузке для регулятора, работающего в 2ИР и предназначенного для формирования на нагрузке синусоидального напряжения с частотой ~~<<~ м? 14. Нарисуйте временные диаграммы изменения управляющих напряжений, напряжений и токов транзисторов мостовой схемы ИУМ для реализации ЗИР. ГЛАВА !3. ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ $ЗД. КЛАССИФИКАЦИЯ, СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Источники вторичного электропитания (ИВП) — электронные устройства, предназначенные для преобразования энергии пер.

яичного источника электропитания в электрическую энергию значения частоты, уровня и стабильности которой согласованы с требованиями, предъявляемыми к этим параметрам конкретнымиЭУ и системами. В качестве первичных источников электропитания для ЭУ и систем обычно используют либо промышленную сеть переменного тока, либо автономные источники переменного (генераторы) или постоянного (аккумуляторы, химические батареи и т, д.) тока. Практика показывает, что возможноств непосредственного использования этих источников для питания различных ЭУ и систем весьма ограничены. Причина этого в том, что современные ЭУ выполняются с использованием интегральных схем (ИС), требующих для своего питания постоянного напряжения низкого уровня (как правило, +-5...

-~-15 В). При этом отклонения этого напряжения от заданного значения ие должны превышать ~(5...10) 'й. В ряде случаев, например при питании прецизионных аналоговых устройств илн аналогово-цифровых и цифро-ана- 460 логовых преобразователей, стабильность напряжения питания должна быть существенно выше 10,! ...0,0! Ъ) Реальные параметры применяемых на практике первичных ис. точннков, как правило, этим требованиям ие отвечают. Это обусловлено: несовпадением частот напряжения промышленной сети н потребителя, ибо промышленная сеть формирует переменное напряжение с частотой 50 Гц, в то время как ЭУ в основном используют для питания напряжение постоянного тока, т.

е. напряжение с частотой, равной нулю; несовпадением уровней напряжения, так как, например, действуюшее значение напряжения промышленной сети равно 220 или 380 В, напряжение аккумуляторной батареи 12 В, что не соответствует диапазону напряжения питания, необходимому для надежного функционировании ИС; несовпадением стабильностей напряжений, ибо промышленная сеть допускает статические (долговременные) отклонения напряжения в диапазоне +1Вел ...— 20Ъ, а напряжение аккумуляторной батареи может изменяться от 7,5 до 1б В, что также не соответствует требованиям, предъявляемым к напряжению питания для устройств, выполненных на основе ИС.

дополнительно следует отметить, что, в общем случае, колебания напряжения питания должны рассматриваться в качестве внешнего возмущения, воздействующего на работу ЭУ и системы в целом. Как было показано ранее на примере усилительных устройств, изменение этого напряжения сильно влияет на их технн.

ческие характеристики. Так, в усилителях постоякного тока следствием изменения напряжения питания является дрейф нуля выходного напряжения, а в усилителях переменного тока значение напряжения питания определяет уровень вносимых искажений. Во всех случаях от напряжения питания зависит суммарная мощность, рассеиваемая в ЭУ, а следовательно, его масса н объем. Помимо этого максимальное значение напряжения питания ограничено предельно допустимыми параметрами используемой элементной базы. Все это обусловливает необходимость применения специального ЭУ, согласующего частоты, уровни и стабильности напряжений. необходимых для питания отдельных узлов ЭС.

Роль этого ЭУ и выполняют ИБП, преобразуюпхий электрическую энергию в электрическую, т. е. выполняющий вторичное преобразование электрической энергии. В общем случае ИВП состоит из нескольких функционально законченных блоков, все схемотехническое многообразие которых, как правило, может быть разбито на три основные группы: уст- 46! ройства согласования частоты, уровня н стабнльности напряжения. Устройства согласовання частотьг в зависимостн от вида преобразуемой знергин подразделяются на два основных класса: выпрямители в преобразователн напряжения переменного тока в напряженке, содержащее постоянную составляющую (пульснрую. щее напряжение) н ииверторы — преобразователи постоянного напряжения в переменное с заданной формой и частотой.

Устройства согласования уровня напряжения предназначаются для преобразования как постоянного, так н переменного напряжения одного уровня в напряжение другого уровня. Устройства согласованна стабнльностн напряження могутбыть разбиты на два основных класса: сглаживающие фильтры — устройства, предназначенные для стабилнзацин мгновенного значения пульсирующего напряжения (тока), н стабилизаторы — устройства, стабнлнзнрующне среднее значение выходного напряжения, тока нлн мощности. В соответствии со сказанным, обобщенную структурную схему ИВП, как это показано на рнс.

13,1„а, можно представить в виде последовательного соединения трех блоков. Следует отметнть, что, Рис. 1ЗЛ. Структурные схемы ИБП: о — обобщенное схема; б — схема с ехолнмм хнххочастотнмм трансформатором: а — схема с емсохочастотнмм ареобрааоеателем; е — схема с тнраалееммм амнрнмнтелем с точки зрении конечного результата — согласования парамг!рои иапряженкя, последовательность включения указанных блок<щ может быть произвольной н определяется дополнительными тре. бованиями к ИВП, а также используемыми схемотехническими решениями отдельных блоков.

Характеристики

Список файлов книги