Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 76
Текст из файла (страница 76)
(рассогласования) перемножается с выходным напряженнем ДВН в умпожителе напряженна УН. В результате зтоь-о формируется модулируьощий сипьал и, который аналогично рассмотрешюму выше модулирует длителыюсть импульсов управления клю*ьевым транзистором Т. Обратная связь по выходному напряжению является отрицательной, поэтому увеличение выходного напряжения и„х,„приводит к умепьшениьо сигнала ошибки иие. Временные диаграммы для схемы рис. 34.4 практически пе отличаются от схемы, приведенной па рис. 34.3 и, только модулируюшее напряжение заменяется Рис. 344 Струя>уриея схеме яхэиеиого корректора коэффиоиеите моииэоотя Со сзибииизааььей емхоииого няиряягеэьия '383 Раздсо 7, Источники элект опитания элекг онных ст ойств на произведение ик„к и,„,. При постоянном напряжении на выходе ККМ напряжение ошибки также будет постоянным. Если выходное напряжение возрастает, то сигнал ошибки уменьшается и, следовательно, уменьшается амплитуда модулирующего напряжения и„,.
В результате уменьшаются алшлитуды импульсов тока випдуктивпости и соответственно уменьшается среднее значение тока 1чм что приводит к понижению выходного напряжения, При понижении выходного напряжения происходят противоположные процессы, которые в результате приводят к его повышению. Таким образом, обеспечивается стабилизация выходного напряжения в схеме ККМ при изменении напряжения сети или при изменении нагрузки ли. Описанная выше процедура коррекции коэффициента мощности и стабилизации выходного напряжения используется в микросхемах управления, разработанных фирмой Могого1а.
Этой фирмой выпускаются несколько микросхем управления, реализующих аналогичный процесс регулирования, но с различной степенью сложности. По существу, все разработанные фирмой микросхемы поддерживают в схеме повышакощего стабилизатора граничный режим между непрерывным н прерывистым током в индуктивности А. Подключение ККМ в качестве преконвертора в схеме импульсного источника питания с высокочастотным конвертором приведено на рис. 34.5. В такой схеме ККМ выполняет лве функции: корректирует коэффициент мощности н формирует предварительно стабилизированное напряжением„,„„, которое с емкости фильтра Се подастся на ВК лля преобразования в стабилизированное напряжение с/„.
Так, например, при использовании ККМ с питанием от сети 220В на вход ККМ поступает выпрямленное напряжение с амплитудой около ЗООВ. При этом на выходе повышающего стабилизатора схемы ККМ формирует постоянное напряжение около 400 В, которое подводится к ВК и преобразуется им в напряжение Е/,. Микросхемы управления корректорами коэффициента мощности.
Для управления ККМ разработаны и выпускаются различными фирмами микросхемы управления. Все эти ИМС можно разделить по принципу действия, функциональному назначению, выходному току управления, помехозащищенности и др. В табл. 34.1 приведены основные сведения о микросхемах управления ККМ. 0 -з Рис.
545. Сксмк вииоисиик ККМ в имиульсиом исто викс иитаиик Лекция 34. Элекг енине ко екто ы ксэ илиенте мощности Таблини 34.1 Микросхемы управления корректорами коэффициента мощности ~пллл ллл Я~ и Я-. 2,5 71г = — *-. тлл Так, например, прн бг„м,=400В получаем для 7м,=0,25мА следующие значения сопротивлений Я,=2,5!О"70,25=10кОм, А,,=400 10'70,25=1,6МОм. Напряжеггие ошибки и„, с выхода УСО поступает на умножитель, к другому входу которого с делителя Я1, й2 выпрямленного напряжения сети подается В качестве примера рассмотрим построение ККМ на ИМС типа МСЗ4262 фирмы Могого!а.
Структурная схема ИМС МС34262 приведена на рис. 34,6. Эле-" менты, которые подключаются к микросхеме, обеспечивают ее питание, подачу сигналов обратной связи и работу силового транзистора. Микросхема выполнена в корпусе типа ДИП и имеет 8 выводов. Выпрямленное напряжение сети и„без сглаживаюыгего фильтра подводится через дроссель |,1 к силовому транзистору Т1. Для работы ИМС управления силовым транзистором на нее подается питание через сглаживающий фильтр ггЗ, СЗ. Когда напряжение питания достигает 7В, происходит запуск преобразователя и питание ИМС начинает осуществляться от вторичной обмотки дросселя Е2 через диод 271.
При этом напряжение питания увеличивается примерно до 12 В. Импульсное напряжение с частотой примерно 75 кГц, снимаемое с силового транзистора 73, выпрямляется диодом Д1 и заряжает конленсатор фильтра С4. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи отрицательной обратной связи. напряжение которой подводится к выводу 1 ИМС через делитель на сопротивлениях 716, гс7.
С вывода 1 ИМС напряжение обратной связи поступает на инвертируюший вход усилителя сигнала ошибки и сравнивается с опорным напряжением бг,л =2,5 В. При заданном напряжении на выходе значение сопротивлений делителя можно рассчитать по формулам: Лекякя34. Элект онные ко екто ы коз клиента мошносги модулирующее напряжение и„„,, В результате на выходе перемножителя формируются полуволны выпрямленного синусоидального напряжения и, амплитуда ксторых определяется значениями как входного, так н выходного напряжений На схему формирования сигналов управления подаются два основных сигпа.
ла модулирующий сигнал и„с выхода умножителя и сигнал ик, с датчика тока Ж дросселя Ы. Кроме этого, на схему подаются сигналы от узлов защиты: и,„„—- защнты от понижения напряжения питания, и„,„— защиты от повышения выходного напряжения, и„,,„— от детектора нулевого тока. Логический блок, входящий в схему формирования сигналов управления, вырабкгывает си~палы запрета при срабатывании одного из узлов защиты. Узел защиты от понижения напряжения питания обеспечивает отключение ККМ прн низком входном напряжении„приводящем в отсуствие такой защиты к увеличению среднего значения входного тока и увеличению потерь в силовом транзисторе.
Узел защиты от перенапряжения блокирует работу ККМ прп повышении выходного напряжения выше допустимого значения. Дегектор нулевого тока управляет моментами включения силового транзистора с целью снижения потерь при его коммутации. Для ускорения запуска ИМС в нее введена схема ускорения, которая обеспечивает быстрый заряд корректрирующей емкости С2. С помощью зтого узла производится быстрый заряд корректирующей емкости до напряжения 1,7 В. Выходная ступень микросхемы -- драйвер, —. обеспечивает необходимое напряжение и ток ляя управления силовым транзистором.
В ИМС с выхода драйвера снимаются логические сигналы с амплитудой 0,3 В и 8,4В при максимальном токе потребле. пия не более 200 мА. Этими сигналами можно управлять полевым транзистором, но их недостаточно для управления биполярным транзистором. Выбор входной катушки индуктивиоети. Центральным пассивным компонентом в ИМС ККМ с повышающим стабилизатором является катушка ипдуктивности. Если индуктивность зтой катушки слишком мала, то искажения во входном токе будут большими и К будет уменылаться.
При малой индуктивности катушки происходит ее быстрый разряд (истощение), и некоторое время в ней отсутствует ток. Если индуктивность велика, то запаовемая в ней энергия будет избыточной и возможно повышение напряжения на выходе Кроме того, расгут габариты и масса дросселя. Для оптимального выбора ипдуктивпости дросселя можно рекомендовать следуюшую методику. Для расчета ипдуктивпости необходимо задать минимальное и максимальное входное напряжение (/,„„,„и ~/„„„„...
выходное напряжение (/„.„. и выходную мощность Р„„,„, а также частоту преобразования,~. Кроме этого, нужно учесть гютери в дросселе при помощи задания его КПД ц. Для расчета индуктивности можно воспользоваться формулами (34. 2) или з(п ик тухммюдл (34. 3) 387 И о о х О о !о о о г- Раздел 7. Источники элен оннтання энект оннык ст ойетв ! ! ! ! о. о а о ! о гл ! ! ! г ! к о о о й о.
й о Л х х х !о о И у о 'й х о Из двух значений индуктивности А, рассчитанных по формулам (34.2) и (34.3), выбирается меньшая. Пример расчета. Напряжение сети изменяется от 90 до 270 В действующего значения. Выходное напряжение 17,„,=410В, а выходная мощность Р,„.,=150Вт. Частота преобразователя Г=25кГц, а КПД т)=0,9. Вначале определим минимальное и максимальное значения амплитуды входного напряжения: 17,„„,„,=270 /2=382В. 1/.,„„„=90 ч'2=127В, Затем по формулам (34.2) и (34.3) найдем значения индуктивностей: 1822 1410- 182) 0,9 Е( 441100.25 ю;— 4150- =598мкГн, 1274 1400-127) 0,9 Е< — — т — — '- =668мкГн. 410.25.10 4 150 Окончательно выбираем значение индуктивности А = 600 мкГн. Использование ККМ в изделиях требует дополнительных затрат, поэтому целесообразно или делать всю систему питания централизованной с одним ККМ, илн делать ее децентрализованной, но совмещенной с импульсным источником питания.
Для целей создания децентрализованных импульсных источников питания разработаны специальные микросхемы, которые могут одновременно управлять ККМ и импульсным преобразователем источника питания. На рис. 34.7 приведена схема источника питания с ККМ и однотактпым преобразователем прямого хода на ИМС !ОЗЗГУ6 (аналог ИМС МЕ4819 фирмы М!его 1.шеаг). Эта микросхема обеспечивает одновременное и синхронное управление ККМ и однотактным прямоходовым преобразователем. По сравнению с простой схемой импульсного источника питания в нее дополнительно введены элементы повышающего стабилизатора напряжения: транзистор 73, диод 7)! и дроссель 71.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
