Схемотехника. Ашанин В.Н - 213 стр.

UptoLike

218
4.5.2. Устройства управления ИСН.
По способу регулирования импульсные стабилизаторы разделяют на
стабилизаторы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), с частотно-
импульсной модуляцией (ЧИМ) и релейные.
Принцип действия стабилизатора с ШИМ заключается в следующем.
Под действием усиленного сигнала разности между частью выходного на-
пряжения и опорного, который представляет собой сигнал постоянного то-
ка
, импульсный элемент изменяет длительность импульсов t
и
напряжения
управления U
у
ключевым транзистором, причем период импульсов T оста-
ется постоянным. При превышении номинального значения выходного на-
пряжения длительность импульсов уменьшается, а при уменьшении
длительность импульсов растет. Временные диаграммы, соответствующие
этому способу регулирования, показаны на рис. 4.47,а.
В стабилизаторах с ЧИМ при изменении сигнала на входе импульс-
ного элемента изменяется длительность паузы
t
п
, а длительность импульса
t
и
остается неизменной. Таким образом, частота переключения ключевого
транзистора меняется. Временные диаграммы данного способа регулиро-
вания изображены на рис. 4.46,б.
В релейных стабилизаторах в качестве импульсного элемента ис-
пользуется триггер. В первый момент ключевой транзистор открыт и на-
пряжение на выходе возрастает. При этом возрастает и сигнал управления
импульсным элементом. При
превышении этим сигналом верхнего порога
U
п2
срабатывания триггера, ключевой транзистор закрывается. Напряжение
на выходе стабилизатора уменьшается. При этом уменьшается и сигнал
управления импульсным элементом. Когда он станет меньше нижнего по-
рога U
п1
срабатывания триггера открывается ключевой транзистор, и про-
цесс повторяется. Временные диаграммы при нелинейном управлении
представлены на рис. 4.46,в.
Принципиальным отличием стабилизаторов с широтно- и частотно-
импульсной модуляцией от релейных является то, что пульсация выходно-
го напряжения в ШИМ и ЧИМ стабилизаторах теоретически может быть
равна нулю, т.к. импульсный элемент
управляется постоянной составляю-
щей выходного напряжения. Пульсация на выходе релейного стабилизато-
ра по принципу действия не может быть равна нулю, в противном случае
схема неработоспособна.
Основным недостатком релейных и стабилизаторов с ЧИМ, ограни-
чивающим область их применения, является зависимость частоты пере-
ключений от входного напряжения и тока нагрузки.
В то же
время недостатком стабилизаторов с ШИМ и ЧИМ по срав-
нению с релейным является их меньшее быстродействие.
                        4.5.2. Устройства управления ИСН.
        По способу регулирования импульсные стабилизаторы разделяют на
   стабилизаторы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), с частотно-
                импульсной модуляцией (ЧИМ) и релейные.
       Принцип действия стабилизатора с ШИМ заключается в следующем.
Под действием усиленного сигнала разности между частью выходного на-
пряжения и опорного, который представляет собой сигнал постоянного то-
 ка, импульсный элемент изменяет длительность импульсов tи напряжения
управления Uу ключевым транзистором, причем период импульсов T оста-
ется постоянным. При превышении номинального значения выходного на-
    пряжения длительность импульсов уменьшается, а при уменьшении–
длительность импульсов растет. Временные диаграммы, соответствующие
            этому способу регулирования, показаны на рис. 4.47,а.
        В стабилизаторах с ЧИМ при изменении сигнала на входе импульс-
ного элемента изменяется длительность паузы tп, а длительность импульса
 tи остается неизменной. Таким образом, частота переключения ключевого
 транзистора меняется. Временные диаграммы данного способа регулиро-
                      вания изображены на рис. 4.46,б.
         В релейных стабилизаторах в качестве импульсного элемента ис-
  пользуется триггер. В первый момент ключевой транзистор открыт и на-
пряжение на выходе возрастает. При этом возрастает и сигнал управления
импульсным элементом. При превышении этим сигналом верхнего порога
Uп2 срабатывания триггера, ключевой транзистор закрывается. Напряжение
   на выходе стабилизатора уменьшается. При этом уменьшается и сигнал
управления импульсным элементом. Когда он станет меньше нижнего по-
рога Uп1 срабатывания триггера открывается ключевой транзистор, и про-
    цесс повторяется. Временные диаграммы при нелинейном управлении
                         представлены на рис. 4.46,в.
        Принципиальным отличием стабилизаторов с широтно- и частотно-
импульсной модуляцией от релейных является то, что пульсация выходно-
  го напряжения в ШИМ и ЧИМ стабилизаторах теоретически может быть
равна нулю, т.к. импульсный элемент управляется постоянной составляю-
щей выходного напряжения. Пульсация на выходе релейного стабилизато-
 ра по принципу действия не может быть равна нулю, в противном случае
                          схема неработоспособна.
        Основным недостатком релейных и стабилизаторов с ЧИМ, ограни-
   чивающим область их применения, является зависимость частоты пере-
             ключений от входного напряжения и тока нагрузки.
        В то же время недостатком стабилизаторов с ШИМ и ЧИМ по срав-
          нению с релейным является их меньшее быстродействие.

                                 218