Паралельний комутатор (рис. 15.4) імітує роботу підвищувального трансформатора. Коли вимикач розмикається, енергія, запасена у вигляді магнітного поля котушки індуктивності, виділяється у формі короткочасного підйому напруги. Цей «пік», викликаний протидії е.д.с., Використовується в системі запалювання автомобіля, в телевізорі для створення високої напруги і в схемах джерел живлення лічильника Гейгера. Іноді це явище викликає так звані перехідні процеси перемикання в додатках, не призначених для отримання високої напруги, де індуктивність часто має паразитний характер. В усякому разі, в розглянутій схемі напруга, що у ході перехідного процесу, заряджає вихідний конденсатор С через діод CR. Через наявність діода конденсатор не розряджається, коли вимикач замкнутий. Конденсатор веде себе як накопичувач, що віддає енергію в навантаження, але повільніше, ніж відбувається її періодичне поповнення.

Рис. 15.4. Принцип дії імпульсного стабілізатора. Характерна особливість цього методу полягає в тому, що вихідна напруга може бути значно вище вхідного. Можна сказати, що це підвищує трансформатор постійної напруги.

Мало того, що замкнутий ключ ізольований від зарядженого конденсатора, він також ізольований від нестабілізованого джерела постійної напруги VIfr Це досягається завдяки обмеженому часу замкнутого стану ключа. При таких умовах струм, споживаний від джерела VIIP зростає з часом. Ключ розмикається до того, як струм стане надмірно великим, і при цьому почати новий цикл. Звичайно, у разі збою, коли ключ залишився замкненим, відбудеться коротке замикання. Моменти замикання і розмикання ключа визначаються ланцюгом зворотного зв’язку і джерелом опорного напруги. Регулювання здійснюється так, що робочий цикл перемикання змінюється, зберігаючи вихідну напругу незмінним. Проста схема на рис. 15.4 служить всього лише ілюстрацією фундаментальних ідей, що використовуються при паралельному методі комутації.

Напруга, отримане в цій схемі, прямо залежить від добротності котушки індуктивності і швидкості, з якою розмикається ключ. Може здатися, що цей метод складний у реалізації, але виявляється, що перешкод для успішного втілення цієї ідеї не багато. Ланцюг зворотного зв’язку в реальних паралельних стабілізаторах не дуже критична до величини напруги неузгодженості, головне тут полярність напруги неузгодженості.

Вимоги до розміщення компонент в паралельному імпульсному стабілізаторі не сильно відрізняється від вимог, що пред’являються до послідовного імпульсному стабілізатору. Оскільки вихідна напруга паралельного стабілізатора вище, ніж вхідна напруга, перемикаючий транзистор повинен витримати це більш висока напруга. Автоколивальні паралельні перемикачі розробляти складніше, ніж послідовні, оскільки час включеного стану переключающего елемента має бути обмежена з тим, щоб запобігти протікання через нього надмірного струму і насичення котушки індуктивності.

Якщо вимикач залишиться надовго розімкнутим, то вихідна напруга буде практично дорівнює вхідному, тому що падіння напруги на діоді і котушці індуктивності зазвичай незначно. Крім того, вихідний струм при розімкнутому ключі дорівнює вхідному току, а через пристрій комутації струм не тече, що прямо протилежно поведінці послідовного перемикача. Таким чином, в паралельному перемикачі комутація необхідна тільки для того, щоб поповнити вихідну потужність, що надходить в навантаження. В послідовному перемикачі комутація вимагалося для обмеження потужності, що надходить в навантаження.

Паралельний перемикач має більш низький ККД, ніж послідовний, перш за все тому, що вхідні струми в ньому значно більше, а це призводить до значних омічним втрат і втрат при комутації. Однак, в додатках, що використовують як джерела живлення батареї, паралельний перемикач може дати не тільки більш високу напругу, ніж має батарея, але і дозволяє регулювати його, що проста система імпульсного перетворювача постійної напруги в постійне робити не може. В результаті схеми паралельної комутації знаходять застосування в багатьох нових додатки, що працюють від батарей з низькою напругою, таких як калькулятори і годинник, де особливо важливі невеликий розмір і к.к.д.

Основне вираз для визначення індуктивності котушки в паралельному перемикачі можна отримати, використовуючи співвідношення, наявне для послідовного перемикача, враховуючи перестановку елементів схеми щодо вхідного і вихідного напруг. Таким чином:

Рис. 15.5. Схема паралельного комутатора, в якому усунуто наскрізне проходження постійної напруги. У цій схемі, постійне вихідна напруга може бути або позитивним або негативним, а також вище або нижче вхідної напруги. Крім того, тут здійснено гальванічна розв’язка між вхідний і вихідний ланцюгами.

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