Разделы

Схемотехнические решения и принцип действия ИБП

Основная схема, получившая наибольшее распространение в силовой электронике, по которой выполняются многие маломощные ИБП - это обратноходовый преобразователь. Схема, поясняющая принцип действия такого преобразователя приведена на рис. 1. 4.

Рис. 1.4 Типовая схема обратноходового преобразователя

Эта схема преобразует одно постоянное напряжение в другое, регулируя выходное напряжение посредством ШИМ либо ЧИМ. Модуляция ширины импульса это метод управления, основанный на изменении отношения длительности включенного состояния ключа к выключенному состоянию при постоянной частоте. В обратноходовом преобразователе длительность включенного состояния ключа больше длительности выключенного состояния для того, чтобы большее количество энергии было запасено в трансформаторе и передано в нагрузку (см. рис. 1.5).

Рис.1.5 Процесс накопления энергии при различных параметрах ШИМ

Обратноходовый преобразователь работает следующим образом. Ключевой транзистор Q1, управляется схемой ШИМ-модулятора. Когда Q1 открыт, ток в первичной обмотке трансформатора линейно увеличивается. Этот трансформатор фактически является дросселем со вторичной обмоткой и, в отличие от нормального трансформатора, накапливает в себе существенную энергию. Когда транзистор Q1 закрывается, магнитный поток в сердечнике трансформатора начинает уменьшаться и это вызывает ток I2, текущий в цепи вторичной обмотки.

Ток I2 заряжает конденсатор С и также течет в нагрузку. На рис. 1.6 показаны импульсы токов I1 и I2 во время включенного и выключенного состояния ключевого транзистора. Ток I1 течет во время включенного состояния ключевого транзистора, а ток I2 во время выключенного состояния и поддерживает постоянное напряжение на конденсаторе С.

Рис. 1.6 Формы сигналов для обратноходового преобразователя

Если выходная нагрузка увеличивается, необходимо только увеличить длительность включенного состояния транзистора Q1, во время которого ток I1 достигнет более высокого значения, что создаст в результате более высокий ток I2 во вторичной обмотке во время выключенного состояния. И, наоборот, при уменьшении нагрузки, ток I2 уменьшит свое значение.

Если выходное напряжение сравнить с опорным напряжением, и полученной разностью управлять ШИМ-модулятором, получается замкнутая петля обратной связи, а схема автоматически сохраняет постоянное значение выходного напряжения.

Идеальная схема обратноходового преобразователя не имеет потерь, так как в любое время переключающий элемент имеет нулевое напряжение или нулевой ток. На практике, однако, имеются некоторые потери переключения и проводимости в транзисторе Q1 и также потери в трансформаторе, диоде и конденсаторах. Но эти потери не велики по сравнению со схемой линейного преобразователя.

Более полная схема обратноходового преобразователя непосредственно подключенного к сети переменного тока, основанная на схеме типового обратноходового преобразователя, показана на рис. 1.7.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие материалы

Разработка технологического процесса производства усилителя мощности
Первым усилителем был, вероятно, прибор "Аудионс" (Аudions), который построил в 1912 году Ли де Форрест (Lee De Forest) - изобретатель лампового триода. Его усилитель позволил ...

Радиоприёмник с частотной модуляцией
Техника передачи информации с каждым годом приобретает все большее значение, являясь одним из основных компонентов современных систем управления, в том числе и автоматизированного. На ж ...

Проектирование кабельной линии АТ и С на участке железной дороги Армавир-Шедок
Главная задача, поставленная перед железнодорожным транспортом, обеспечение всевозрастающей потребности народного хозяйства в перевозках, повышение скоростей и безопасности движе ...

Копирайт 2020 : www.ordinarytech.ru