Раздел: Документация
0 ... 2 3 4 5 6 7 8 ... 89 Преобразователь напряжения включает в себя конвертор Кв и контроллер (устройства управления) К. Конвертор, в свою очередь, состоит из регулируемого инвертора И, импульсного трансформатора Т, вьтрямшелей В и стабилизаторов СМ вторичных тггагощих напряжений нагрузки UH. Инвертор преобразует постоянное выходное напряжение СВ в nqjeMeHHoe прямоугольной формы. Им)тульсный трансформатор работает на повышенной частоте (более 20 кГц) и обеспечивает автогаэаторный режим инвертора, получение напряжений, необходимых для питания собствешю контроллера, схем защиты и цепей нагрузки БП, а также гальваническую развязку сети с нагрузкой. Контроллером осуществляется импульсное управление мощным транзисторным ключом инвертора (по указанным выше причинам в ТВ и ВМ в основном применяются только конверторы на основе однотактного инвертора с самовозбуждением (автогенераторы)). Крометого, на контроллер возложены футжции стабилизации напряжения на нагрузке, а также защита БП от пq>eнaпpяжeшIЯ (boost), перегрузок по выходному току, сбросов (просадок) напряжения (buck) unqoerpeBa. В некоторыхконстт>утщиях HenoqcTBeHHo в схеме контролгкера дополнительно реализуется функщш дисташди-онного вюпочешш/вьпелючешш ТВ или ВМ. ПН к, СВ и СН ± t ипк к мди с-7Г
УЗ tc -о Uc -о Uh -° 1н Рис 1 5 Обобщенная структурная схема импульсного БП ШК >—►Увых
Рис. 1.6. Структурная схема модулятора длительности импульсов Koinpomiq) ИБП включает в себя следую цщефу1пщ1юналъные узлы: источник гагганняконтроллера ИПК; модулятор длительности импульсов МДИ; устройство защиты УЗ; логическую схему ЛС для объедштения сигналов МДИ и УЗ; формирователь управляющего напряжения ФУН для мощного транзистора конвертора. В контроллерах ТВ и В М, как правило, применяются схемы ИПК на основе запускающих цепочек, кратковременно подключаемых к выходному напряжению сетевого выпрямителя с последующим переходом на питание от специальной обмотки импульсного трансформатора Т. Модулятор длительности импульсов (МДИ) формирует импульсную последовательность с заданным соотношением ддителыюсги импульса к длительности паузы (скважностью). В зависимости от способа управленш мощным транзистором конвертора в МДИ могут использоваться следующие вида модуляции: фаз о-импульсная (ФИМ); частотно-импульсная (ЧИМ); шпротно-импульсная (ШИМ). В импульсных БП наиболее широкое применение нашли МДИ на осиовеШИМ благодаря простоте схемной реализащш, а также потому, что в ШИМ-преобра зова гелях напряжения частота коммутации остается неизменной, а изменяется только длительность импульса. В ФИМ- и ЧИМ-преобразователях частота коммутации в процессерег> лирования изменяется, что является их основным недостатком, ограшгагоаюинш применение в ИБП ТВ и ВМ (помехи). Пршпдипы построения и работу МДИ на основе широтно-пмпульсной модулящш (ШИМ-модулятора) рассмотрим подробнее. В состав МДИ входят следующие функциональные узлы (рис. 1.6): источник опорного напряжения ИОН; усшппель сигнала ошибки фассогласования) УСО; задающшт генератор ЗГ; генератор пилообразного напряжения ГПН; ШИМ-компаратор ШК. ШИМ-модулятор работает следующим образом. ЗГгеъшрнрует колебания прямоугольной формы (рис. 1.7, а) с частотой, равной рабочей частоте преобразователя напряжения. Формируемое из этихколебаиий в ГПН пилообразное напряжение Un (рис. 1.7, б) поступает на входШИМ-компаратора ШК, на другой вход ко горого поступает сигнал с выхода усилителя сигнала ошибки. Выходной сигнал УСО иош пропор-  щгоналенразности между опорным напряжением и напряжением, вьграбатываемым цепью обратной связи Uoc. Таким образом, напряжение U0U] является сигналом рассогласования, уровень которого изменяется пропорционально изменению тока нагрузки 1Н или выходного напряжения UBbIX БП (см. рис. 1.5). В результате такого построения схемы образуется замкнутая цепь регулирования уровня выходного напряжения. ШИМ-компаратор является гашейно-дискретным функциональным узлом МДИ. Вход, на который поступает пилообразное напряжение, является опорным, а второй— управляющим. Выходной сигнал ШК — импульсный. Длительность выходных импульсов (рис. 1.7, в) определяется уровнем превышения управляющего сигнала U0UI над опорным Un и изменяется в процессеработы в соответствии с изменением входного управляющего сигнала. Модулированные по длительности выходные импульсы ШК 4qje3 логическую схему ЛС (см. рис. 1.5) поступают на формирователь управляющего напряжения ФУН, в котором формируется сигнал упарвлення переключением мощного ключевого транзистора конвертора. Стабилизация выходного напряжения UH реализуется за счет т ого, что при изменении выходного напряжения преобразователя, напряжение обратной связи Uocтакже изменяется, вызывая изменение дшпшьности импульсов на выходе ШК, а это, в свою очередь, вызывает изменение мощности, отдаваемой во вторичные цепи. Эго обеспечивает стабильность выходного напряжения ПН по среднему значению. Одним из основных требований к импульсным БП является обеспечение гальванической развязки питающей сети и нагрузки, связанной по цепям обратной связи с устройством защиты УЗ и усилителем сигнала ошибки УСО. В качестве элементов развязки в настоящее время применяют ся опт о-электрон-ныепары (оптроны) либо трансформаторы. Несомненными 1трегшуществами оптрон-  Рис 1 7 Эпюры, характеризующие работу ШИМ-модулятора 0 ... 2 3 4 5 6 7 8 ... 89
|
||||||||||||||||
