Основні ідеї, що лежать в основі резонансного режиму роботи

В ідеалі метод, який використовує широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ), є відповіддю на пошуки практично досконалого стабілізованого джерела живлення. Ми вже говорили, що в імпульсному джерелі ключ або включений, або вимкнений і керування здійснюється з нульовим розсіюванням потужності, на відміну від лінійного стабілізатора, де стабілізація відбувається через розсіяння потужності в прохідному елементі. В реальних умовах, широтно-імпульсна модуляція дає розумний підхід до перемикання без втрат за рахунок більш низької частоти перемикання, наприклад, в діапазоні 20 – 40 кГц. Дивлячись на ситуацію з іншого боку, може сказати, чому цей частотний діапазон так довго був популярний.

Від самого початку стабілізації за допомогою ШІМ, конструктори намагалися просуватися в бік більш високих частот, оскільки при цьому можна зменшити розміри, вага і вартість магнітного сердечника і конденсаторів фільтра. При високій частоті перемикання з’являються й інші переваги. Використовуючи більш високі частоти можна очікувати зменшення радіоперешкод і електромагнітних шумів; можна очікувати менших проблем при екранування, розв’язки, ізоляції і обмеження в схемі. Можна також очікувати більш швидкого спрацьовування, а також зниження вихідного опору та величини пульсацій.

Рис. 18.10. Схема резонансного перетворювача постійної напруги 48 В у постійну напругу +5 В при струмі навантаження до 20 А. Зверніть увагу на використанні в колі зворотного зв’язку оптрона та наявність попереднього підсилювача на транзисторах 03 і 04. При роботі з більш низькими частотами і меншими рівнями потужності попередній підсилювач не обов’язковий. Gennum Corp.

Діоди Шотки CR1 і діод CR3 заслуговують коментаря. Вони ізолюють і шунтуючих внутрішній паразитний діод (не зображений на схемі) транзистора QI. Діоди Шотки не мають затримки виключення, пов’язаної з накопиченням заряду і краще пристосовані для виконання функції фіксуючого діода.

Схема, виконана на прп транзисторі Q2, являє собою простий стабілізатор напруги, який є незалежним джерелом постійної напруги для попереднього підсилювача, для схеми контролю перевищення або зниження рівня напруги і для вихідного транзистора оптрона. У Таблиці 18.3 перераховані компоненти, що входять до складу перетворювача.

Таблиця 18.3. Специфікація компонент для резонансного перетворювача 48 В / 5 В, 20 A. Gennum Corp.

Таблиця 18.3 (продовження)

Як уже згадувалося, спеціалізовані схеми управління джерелами живлення крім основної функції мають широкий набір допоміжних функцій. Вони забезпечують захист джерела і навантаження, різні експлуатаційні зручності і гнучкість при проектуванні. Деякі з цих можливостей, доступних при використанні ІС GP605, перераховані нижче:

За допомогою логічних рівнів, що подаються на висновок 1 (RSD), можна здійснювати дистанційне відключення. Конкретно в цій схемі низький логічний рівень вимкне джерело живлення. Високий логічний рівень фактично не використовується, якщо низький рівень прибрати (залишити висновок 1 нікуди не підключеним), то джерело живлення, керований И С GP605 перейде в режим м’якого включення і відновить роботу. Тривалість м’якого пуску визначається ємністю зовнішнього конденсатора, що зв’язує висновок 12 (SS) з землею. Більш високим рівнями потужності повинен відповідати більш тривалий період м’якого пуску. Таким чином, вважаючи, що 50 мс достатньо для 100-ватного джерела, розумно для 500-ватного вибрати час 500 мс. В ІС GP605 м’який пуск починається з низькою частоти перемикання і поступово збільшується до встановлення режиму стабілізації.

Максимальна частота перемикання, обумовлена ​​Гуном в ІС GP605 задається зовнішнім конденсатором, що зв’язує висновок 11 (С OSQ із землею і зовнішнім резистором, включеним між висновком 14 (R OSQ і землею. Фіксована тривалість імпульсу чекає мультивібратора в ІС GP605 встановлюється зовнішньої /? С-ланцюгом, що зв’язує висновок 9 (7 ^) з землею.

Двухпорогового компаратор ІС GP605 разом із зовнішньою RC-ланцюгом, підключеної до висновку 15 (0 B / U В), управляє автоматичним вимиканням в разі пониження або підвищення напруги за межі встановлених кордонів. Точно так же зовнішня постійна часу, пов’язана з виведенням 2 (OLRD) визначає, як довго джерело залишається вимкненим після ініціювання автоматичного завершення. В результаті джерело живлення підтримує себе в режимі «гикавки» – періодично намагається перейти в нормальний режим роботи, використовуючи м’яке включення, і досягає його, як тільки дефект усунуто.

Тут доречно зазначити, що якщо висновок 10 (SEO) заземлений, то з’являється додатковий вихід для двотактного режиму роботи комутаторів. Якщо висновок 10 залишається розімкненим, то є однопровідні виходи OUT А і OUT В з подвоєною частотою і ці виходи можна з’єднати паралельно для отримання більшої потужності драйвера (цей варіант не використаний в даній схемі; натомість перед комутатором включений попередній підсилювач).

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