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

Проектирование кабельной линии связи на участке железной дороги
В данном курсовом проекте будет выполняться проектирование кабельной линии связи на участке железной дороги А-К и воздушной линий связи на участке Д-Н. Для уплотнения будут применения мн ...

Проектирование микропроцессорной измерительной системы
Курсовое проектирование преследует цель закрепить знания, полученные студентами при изучении курсов по микропроцессорной технике. Оно помогает на практике применить полученные теоретиче ...

Разработка принципиальной схемы и конструкции приемного устройства шумоподобных сигналов
Проблема создания широкополосных приемных устройств (ШПУ) с расширенным динамическим диапазоном традиционно является одной из основных задач радиоэлектроники СВЧ. Основной причиной, препятст ...

Копирайт 2020 : www.ordinarytech.ru