Импульсным стабилизатор с ключевым МДП-транзистором со считыванием тока.
Миниатюризации и повышению
КПД при разработке и конструировании импульсных источников питания способствует
применение нового класса полупроводниковых инверторов — МДП-транзисторов, а
также: мощных диодов с быстрым обратным восстановлением, диодов Шоттки, сверхбыстродействующих
диодов, полевых транзисторов с изолированным затвором, интегральных схем управления
ключевыми элементами. Все эти элементы доступны на отечественном рынке и могут
использоваться в конструировании высокоэффективных источников питания, преобразователей,
систем зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), систем запуска ламп
дневного света (ЛДС). Большой интерес у разработчиков также может вызвать класс
силовых приборов под названием HEXSense — МДП-транзисторы со считыванием тока.
Они являются идеальными переключающими элементами для импульсных источников
питания с готовым управлением. Возможность считывать ток ключевого транзистора
может быть использована в импульсных ИП для обратной связи по току, требуемой
для контроллера широтно-импульсной модуляции. Этим достигается упрощение конструкции
источника питания — исключение из него токовых резисторов и трансформаторов.
На рис. 3.4-7 приведена
схема импульсного источника питания мощностью 230 Вт. Его основные рабочие характеристики
следующие:
.
• Входное напряжение:-110
В 60Гц:
• Выходное напряжение:
48 В постоянное:
• Ток нагрузки: 4.8 А:
• Частота переключения:
110 кГц:
• КПДпри полной нагрузке:
78%;
• КПД при
нагрузке 1/3: 83%. 
Схема построена на базе
широтно-импульсного модулятора (ШИМ) с высокочастотным преобразователем на выходе.
Принцип работы состоит в следующем.
Сигнал управления ключевым
транзистором поступает с выхода 6 ШИМ контроллера DA1, коэффициент заполнения
ограничивается 50% резистором R4, R4 и СЗ являются времязадающи ми элементами
генератора. Питание DA1 обеспечивается цепочкой VD5, С5, С6, R6. Резистор R6
предназначен для подачи питающего напряжения во время запуска генератора, в
последующем задей ствуется обратная связь по напряжению через LI, VD5. Эта обратная
связь получается от дополнительной обмотки выходного дросселя, которая работает
в режиме обратного хода. Помимо питания генератора, напряжение обратной связи
через цепочку VD4, Cl, Rl, R2 подается на вход обратной связи по напряжению
DA1 (выв.2). Через R3 и С2 обеспечивается компенсация, которая гарантирует стабильность
петли обратной связи.
В качестве ключевого элемента
VT2 используется МДП-транзистор со считыванием тока IRC830 фирмы International
Rectifier. Сигнал считывания тока подается от VT2 на вывод 3 DA1. Уровень напряжения
на выводе считывания тока задается резистором R7 и пропорционален току стока,
С9 подавляет выбросы на переднем фронте импульса тока стока, которые могут вызвать
преждевременное срабатывание контроллера. VT1 и R5 используются для задания
необходимого закона управления. Обратите внимание, что ток считывания возвращается
в кристалл на вывод истока. Это делается для того. чтобы избежать ошибки считывания
тока, которая может возникнуть из-за падения напряжения на паразитном сопротивлении
вывода истока.
На базе данной схемы возможно
построение импульсных стабилизаторов и с другими выходными параметрами.
|
