Импульсные стабилизаторы напряжения

 

Импульсные стабилизаторы напряжения (СН) широко применяются в быту и промышленности. Они предназначены для снижения напряжения на выходе, стабилизации уровня подачи электроэнергии в сети, преобразования в постоянный переменного тока.

 

Разновидности импульсных стабилизаторов

 

  • Понижающего типа – работают по схеме, когда ключ открыт, а диод закрыт во время зарядки конденсатора. Ключ пропускает ток, который нарастает благодаря индукционным свойствам. При закрытии ключа открывается диод, проводящий ток, значение которого линейно снижается.
  • Повышающие – предназначены для увеличения выходного напряжения. При закрытии ключа открывается диод и линейно падает сила тока, проходящего через диод, но одновременно происходит зарядка конденсатора.
  • Инверторные – способны выдавать пониженное или повышенное напряжение на выходе.

 

Преимущества и недостатки импульсных стабилизаторов напряжения

 

Импульсные СН чаще сравнивают с линейными моделями. Они более эффективны и надежны. Конкретизируем, в чем их преимущества:

 

  • высокий коэффициент полезного действия (до 60 %), особенно если используются в широком диапазоне входных напряжений;
  • небольшие размеры;
  • в промышленных сетях переменного тока дополнительно не нужен трансформатор (50-60 Гц).

 

Среди недостатков выделяют:

 

  • импульсные помехи (супротивофазни, синфазные) в выходных и входных цепях;
  • повышенная нестабильность напряжения при выходе, если изменяется сила тока, или входного напряжения;
  • более долгие переходные процессинги;
  • отрицательное входное дифференциальное сопротивление.

 

Строение и назначение импульсных стабилизаторов напряжения

 

Импульсный СН – это целая система автоматического регулирования, в которой основным параметром для регулировочного контура является опорное напряжение (его значение сравнивается с напряжением на выходе).

 

Смотря какой был получен сигнал рассогласования, управляющее устройство меняет соотношение продолжительности состояния открытого и закрытого ключа. Чем больше ключ будет закрытым, тем выше будет выходное напряжение. В качестве ключа выступает биполярный или полевой транзистор, он работает в цепи с накопителем энергии (фильтром) – вместе они образуют силовую составляющую СН. Диоды используются для выбора путей зарядки или разрядки.

 

Благодаря небольшим габаритам и высокому КПД, импульсные СН незаменимы для обеспечения качественной работы навигационного, цифрового, промышленного низковольтного и другого оборудования.


anchor