Показане на рис. 4.10 пристрій, по суті, стабілізований джерело постійної напруги. Завдяки використаної схемотехніці вдалося повністю усунути магнітні компоненти, що працюють на частоті 60 Гц і отримати кардинальне зменшення ваги і габаритів.

Наприклад, цей перетворювач важить 900 грам на відміну від 7 кілограм звичайного джерела живлення, що використовує вхідний трансформатор на 60 Гц. Зменшення пов’язане головним чином з тим, що використовуються магнітні компоненти, що працюють на частоті 20 кГц, а не на частоті 60 Гц. Трансформатор, що працює на частоті 20 кГц набагато компактніше, ніж трансформатор, що працює на частоті 60 Гц при одній і тій ж переданої потужності. П’ять складових частин цього стабілізованого перетворювача чітко розділені на рис. 4.10:

– Мостовий випрямляч напруги мережі

– Керований стабілізатор напруги послідовного типу

– Двотрансформаторних інвертор

– Вихідний мостовий випрямляч

– Підсилювач зворотного зв’язку

В цій системі стабілізація є наслідком впливу сигналу неузгодженості на керований стабілізатор. Якщо постійна напруга створюється на навантаженні RL прагне збільшитися, то сигнал неузгодженості потрапляє на базу транзистора 04 і подається на інвертор постійна напруга зменшується. У тому випадку, коли напруга на навантаженні прагне зменшитися, виникає протилежна реакція. Стабілізація супроводжується порівняно малим зміною частоти інвертора при незмінній шпаруватості. (Ці факти наводяться через існування альтернативного варіанту, званого широтно-імпульсною модуляцією, в якому регулюється саме шпаруватість імпульсів інвертора. Примірне сталість частоти в схемі на рис. 4.10 має дві позитивних рис: відносна легкість фільтрації вихідного сигналу і передбачуваність частки енергії міститься у вищих гармоніках. З іншого боку, загальний к.к.д. систем з широтно-імпульсною модуляцією зазвичай вище.)

Вихідний мостовий випрямляч містить чотири діода Шотки «на гарячих носіях». Ці діоди мають низьке пряме падіння напруги в порівнянні зі звичайними діодами і високу швидкодію.

Інвертор має зворотний зв’язок за струмом, але має ще додаткову обмотку N3, яка додає слабку зворотний зв’язок по напрузі. Ця особливість дозволяє инвертору генерувати коливання у всьому діапазоні можливих навантажень. (Інвертори тільки зі зворотним зв’язком по струму не генерують коливання за відсутності навантаження і можуть працювати нестабільно при малих навантаженнях). З інвертором пов’язаний релаксаційний генератор, зібраний на транзисторі 07. Цей ланцюг виробляє стартові імпульси для інвертора. Після того як інвертор запрацює, ця стартова ланцюг не робить помітного впливу.

Стабілітрони Z2 і Z3 обмежують вихідну напругу стабілізатора послідовного типу в момент, коли перетворювач підключається до мережі. Надалі управління здійснюється підсилювачем зворотного зв’язку, і стабілітрони перестають проводити струм. У таблиці 4.1 представлений перелік комплектуючих виробів, а на рис. 4.11 показані характеристики цього перетворювача.

Рис. 4.10. 225-ватгний перетворювач напруги в напругу 15 вольт. Motorola Semiconductor Products, Inc.

Таблиця 4.1 Перелік комплектуючих виробів.

С1 – 2500 мкФ, 350 В Електролітичний С2 – 0,1 мкФ СЗ – 0,1 мкФ

С4 – 10 мкФ Електролітичний С5 – 0,25 мкФ

Dl – MDA-980-4 Міст випрямний D2, D3, D4, D5 – Ш5826, 20 В, 15 А Ql, Q5, Q6 – 2N6307 Q2, Q4 – 2N5052 Q3 – 2N5345 Q7 – 2ЛГ4870 Q8 – 2N3905 Q9 – 2N3903

Ri – 1 Ом, 10 Вт RW – 1 кОм

R2 – 100 Ом, 0,5 Вт R11 – 10 кОм, 0,5 Вт

R3 – 82 Ом, 0,5 Вт R12 – 270 Ом, 0,5 Вт

R4 – 22 кОм, 0,5 Вт Л13 – 1 кОм, 0,5 Вт

R5 – 1,5 кОм, 15 Вт К14 – 7,5 кОм, 0,5 Вт

R6 – 200 Ом, 0,5 Вт R15 – 2,5 кОм, 0,5 Вт

R7 – 15 Ом, 0,5 Вт R16 – 5 кОм, 0,5 Вт

R8 – 4,7 кОм, 0,5 Вт R17 – 3,5 кОм, 0,5 Вт

R9 -51 Ом, 0,5 Вт

Т1 – Сердечник – Magnetics Inc. 80623-1/2 D-080 NX, N2 – 20 витків кожна, провід № 30 AWG (біфілярного намотування) N3, N4 – 3 витків кожна, провід № 20 AWG Т2 – Сердечник – Arnold 6Т5800 D1 Ж, N2 – 100 витків кожна, провід № 20 AWG (біфілярного намотування) N3 – 7 витків, дріт № 26 AWG

N3 – 12 витків кожна, провід № 12 AWG (№ 16 AWG, 3 паралельно) Z1 – Ш4733, 5,1 В Z2.Z3 – Ш14760, 68 В Z4 – 1ЛГ4736

Рис. 4.11 Характеристики перетворювача, зображеного на рис. 4.10. Motorola Semiconductor Products, Inc.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.