|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы граммы токов базы и коллектора регулирующего транзистора лученные при исследовании макета импульсного стабилизатора вы полненного по схеме, изображенной на рнс. 7-2. В качестве регулирующего транзистора использовался силовой дрейфовый транзистор типа ГТ905А, в качестве диода - транзистор того же типа в диодном включении (прн коротком замыкании его эмиттера и базы). Уменьшение скорости нарастания тока базы (постоянная времени нарастания тока базы при этом изменялась от 1;5 до 2,7 мкс) достигалось путем включения в базовую цепь регулирующего транзистора малогабаритного высокочастотного дросселя с индуктивностью 200 мкГ, шунтированного диодом. Как видно из приведенных осциллограмм, за счет указанного уменьшения скорости изменения тока базы регулирующего транзистора амплитуда коммутационного тока в его коллекторе уменьшилась примерно в 2 раза. 7-2. Практические схемы импульсных стабилизаторов Как было отмечено выше, класс импульсных стабилизаторов чрезвычайно обширен. В связи с ограниченным объемом настоящей книги, и в частности данного ее параграфа, ниже рассматриваются лишь некоторые практические схемы импульсных стабилизаторов, отличающиеся друг от друга главным образом способом и схемой управления регулирующим транзистором. На рис. 7-14 приведена схема простейшего последовательного  Рис. 7-14. Схема простейшего импульсного стабилизатора с конденсатором в цепи базы регулирующего транзистора. импульсного стабилизатора, состоящего из регулирующего транзистора Ти блокирующего диода Ди LC-фильтра (Др, Cj) и схемы управления регулирующим транзистором. Последняя включает в себя дополнительный транзистор Тг, в цепь базы которого включен конденсатор С,, усилитель постоянного тока на транзисторе Тз, параметрический стабилизатор - источник опорного напряжения (3, Д?) и делитель напряжения Rz-R?. Регулирующий транзистор Т, открывается при закрытом транзисторе Гг; ток базы Ti протекает через резистор R[. При открывании транзистора Гг ранее открытый Ti закрывается, так как Гг шунтирует его вход. При включении стабилизатора через разряженный конденсатор Су начинает протекать ток базы Т, что привддит к его открыванию. Регулирующий транзистор при этом находится в закрытом состоянии. После заряда С, ток базы транзистора прекращается, в результате чего он закрывается. Регулирующий транзистор Г, при этом переключается из закрытого состояния в открытое. Через открывшийся транзистор Т, напряжение на конденсаторе Ci прикладывается между эмиттером .и базой транзистора Т, удерживая его в закрытом состоянии до тех пор, пока не закончится разряд конденсатора С,. После того, как напряжение на конденсаторе Су уменьшается практически до нулевого значения, вновь открывается транзистор Гг и закрывается регулирующий транзистор. В дальнейшем процессы переключения транзисторов в схеме рассматриваемого стабилизатора повторяются. Увеличение выходного напряжения вследствие воздействия каких-либо дестабилизирующих факторов: увеличения питающего напряжения, уменьшения нагрузки стабилизатора и т. п.- приводит к увеличению тока через коллектор транзистора Гдиз-за возрастания наиряження между его базой и эмиттером. Так как при открытом регулирующем транзисторе Ту конденсатор Су перезаряжается коллекторным током транзистора Гд, то увеличение последнего приводит к уменьшению времени разряда Су и более раннему открыванию транзистора Гг и закрыванию регулирующего транзистора. При этом относительная (цо отношению к длительности рабочего периода), длительность открытого состояния транзистора Ту уменьшается, а выходное напряжение стабилизатора вновь возвра: щается к своему номинальному значению. Уменьшение выходного напряжения вызывает уменьшение тока коллектора транзистора Гд, более медленный перезаряд конденсатора Су, увеличение длительности открытого состояния регулирующего транзистора, приводящее к увеличению выходного напряжения стабилизатора, а также к уменьшению частоты переключений. При увеличении тока нагрузки стабилизатора увеличивается ток в дросселе фильтра, что приводит к более быстрому заряду конденсатора Су током, протекаюп№м через дроссель Др. В результате этого уменьшается время закрытого состояния регулирующего транзистора. 1рямая связь со входа стабилизатора на базу транзистора Гд через резистор 1R2 служит для облегчения начала переключений транзисторов Ту и Гг. В момент нодачи напряжения питания происходит открывание регулирующего транзистора Ту за счет протекания его тока базы через резистор Ry. Одновременно через резистор R2 протекает ток базы транзистора Гд, который вызывает появление тока в его коллекторе. Разряженный конденсатор Су заряжается током коллектора Гд через открытый транзистор Ту. При появлении на конденсаторе достаточного напряжения происходят закрывание Ту и первоначальное открывание Гг- На рис. 7-15 приведены схемы параметрических импульсных стабилизаторов, содержащие насыщающийся трансформатор, который играет роль нелинейного элемента. Рассмотрим работу схемы, изображенной на рис. 7-15, а. При открывании регулирующего транзистора Т напряжение питания прикладывается ко входу сглаживанэщего фильтра Др, Сф. На пер-  Рис. 7-15. Параметрические импульсные стабилизаторы с насыщающимся трансформатором (а) и насыщающимся автотрансформатором (б). вичной обмотке насыщающегося трансформатора Тр появляется напряжение, равное разности напряжения питания и опорного напряжения f/on. подаваемого от вспомогательного источника достаточной мощности. Полярность напряжения на первичной обмотке Тр будет такова, что к началу обмотки, условно обозначенному точкой, прикладывается «-г», а к концу обмотки «-». При этом •на вторичной обмотке Тр появляется напряжение, поддерживающее регулируй щий транзистор в открытом состоянии. Для открывания регулирующего транзистора необходимо, чтобы ток, протекающий через резистор Ri и Дь был больше тока базы Т, протекающего через резистор R. В этом случае диод Д1 будет открыт. Регулирующий транзистор будет находиться в открытом состоянии вплоть до момента насыщения трансформатора Тр. При насыщении Тр напряжения на его обмотках уменьшаются до нулевых значений, ток базы регулирующего транзистора и его ток коллектора резко уменьшаются. Уменьшение коллекторного тока регулирующего транзистора Т в свою очередь приводит к открыванию диода Дг, так как за время коммутации ток в дросселе фильтра практически не успевает измениться. Через открывшийся диод Дг к первичной обмотке Тр прикладывается опорное напряжение Uon с полярностью, противоположной исходной: «-Ь» прикладывается к концу обмотки, «-» к ее началу. Соответственно на вторичной обмотке Тр появляется напряжение обратной полярности, закрывающее регулирующий транзистор. Последний будет находиться в закрытом состоянии до момента очередного насыщения трансформатора Тр. В этот момент исчезает запирающее напряжение на входе транзистора Т и благодаря наличию положительной обратной связи через Тр регулирующий транзистор открывается. Далее процессы в схеме стабилизатора повторяются. Цепочка из диода Д1 и резистора Ri служит для облегчения начала работы стабилизатора, подавая отпирающее смещение на базу регулирующего транзистора при отсутствии напряжения на выходе стабилизатора. Увеличение напряжения на входе рассматриваемого стабилизатора приводит к увеличению напряжения на первичной обмотке Тр при открытом регулирующем транзисторе. В результате это- го Тр насыщается раньше, а длительность открытого состояния регулирующего транзистора уменьшается. При уменьшении питающего напряжения, наоборот, длительность открытого состояния pes Зак 260 131 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 |