Однотактные импульсные преобразователи

ГОУ СПО Кировский Авиационный техникум

ДОКЛАД

по электропитанию СВТ

на тему

«Однотактные импульсные преобразователи»

Студента группы ВП-34

_________Беляева П.Ю.

2006

Содержание

1 Введение. Некоторые понятия.	3
2 Первичные ИИП	5
2.1 Прямоходовые и обратноходовые преобразователи	5
2.2 Двухтактный (Push Pull) преобразователь	8
2.3 Полумостовой преобразователь	10
2.4 Мостовой преобразователь	11
3 Вторичные ИИП	13
4 Импульсные преобразователи	15
4.1 Однотактный преобразователь напряжения	15
4.2 Импульсный однотактный преобразователь постоянного напряжения. Конвертор	16
5 Заключение	19
5.1 Электромагнитные и радиопомехи, создаваемые ИИП.	19
5.2 Интегральные микросхемы для ИИП.	19
5.3 Режим повторных включений ИИП.	20
5.4 ИИП с поддержкой питания	21
6 Литература	22

1 Введение. Некоторые определения

Импульсные (ключевые) источники питания - ИИП (SMPS) - это современные источники питания с высоким КПД. Традиционные линейные источники питания с последовательным регулирующим элементом сохраняют постоянное выходное напряжение при изменении входного напряжения или тока нагрузки благодаря изменению своего сопротивления. Линейный регулятор (стабилизатор) поэтому может быть очень неэффективным. Импульсный источник питания, однако, использует высокочастотный ключ (транзистор) с переменными величинами включенного-выключенного состояний, чтобы стабилизировать выходное напряжение. Пульсации выходного напряжения, вызванные ключевым режимом, отфильтрованы LC фильтром.

ИИП могут понижать напряжение питания, так же, как и линейные. В отличие от линейного регулятора(стабилизатора), однако, ИИП может также увеличивать напряжение питания и инвертировать выходное напряжение. Типовые схемы применения даются ниже.

Типовое применение для понижающего импульсного (ключевого) регулятора:

Формирование напряжения 5 В для питания цепей ТТЛ от 12 В батареи (особенно если 12 В батарея ограниченной емкости, поскольку ключевые стабилизаторы гораздо более эффективны чем линейные стабилизаторы).

Типовое применение для повышающего импульсного регулятора:

Формирование 25 В от напряжения 5 В для питания программируемого ПЗУ.

Типовое применение для инвертирующего импульсного регулятора:

Формирование двуполярного напряжения от однополярного для питания операционных усилителей.

Формирование отрицательного смещения для микросхем динамического ОЗУ.

Термин импульсный регулятор используется для описания схемы, которая преобразует постоянное напряжение в выходной сигнал также постоянного напряжения той же самой или противоположной полярности более низкого или более высокого напряжения. Импульсные регуляторы используют дроссели и не обеспечивают гальванической развязки между входом и выходом.

Термин импульсный преобразователь используется для описания схемы, которая преобразует постоянное напряжение в один или несколько выходных сигналов также постоянного напряжения более низкого или более высокого напряжения. Импульсные преобразователи используют трансформатор и обеспечивают гальваническую развязку (изоляцию) между входом и выходами, а также между выходами.

Термин импульсный источник питания - ИИП (SMPS) используется для описания импульсных регуляторов и преобразователей.

2 Первичные ИИП

2.1 Прямоходовые и обратноходовые преобразователи

При обсуждении ИИП различной топологи часто упоминаются прямоходовые и обратноходовые преобразователи.

В прямоходовом ИИП источник энергии подает ток к выходному конденсатору, когда ключ замкнут.

Обратноходовой ИИП передает энергию от дросселя к выходному конденсатору, когда ключ разомкнут.

Прямоходовый (forward) преобразователь

Рисунок 1.

Дополнительная обмотка трансформатора прямоходового преобразователя гарантирует, что к моменту включения ключа магнитное поле сердечника трансформатора нулевое. При отсутствии дополнительной обмотки после нескольких периодов переключения сердечник трансформатора войдет в насыщение, ток первичной обмотки чрезмерно увеличится, таким образом ключ (то есть транзистор) выйдет из строя.

Временные диаграммы напряжений и токов для прямоходового преобразователя показаны на рисунке 2.

= намагничивающий ток

Рисунок 2.

Выходное напряжение прямоходового преобразователя равно среднему значению напряжения на входе LC фильтра и равно:

V_out = V_in x (n2/n1) x (T_on x f)

где:
n2 - число витков вторичной обмотки T1
n1 - число витков первичной обмотки T1
T_on - время включенного состояния ключа
f - частота переключения

Обратноходовый (flyback) преобразователь

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать