Широтно-импульсный преобразователь, исследуемый в настоящей работе, преобразует постоянное напряжение источника питания 30 В в регулируемое постоянное напряжение от 0 до 30 В по принципу «модуляция – демодуляция».
Его принципиальная схема приведена на рис. 4.6.1а, а на рис. 4.6.1б – поясняющие временные диаграммы.
На инвертирующий вход компаратора подаётся опорное напряжение uоп треугольной формы, а на неинвертирующий вход - регулируемое постоянное напряжение UВХ. На выходе компаратора получаются импульсы, длительность которых зависит от постоянного напряжения на входе компаратора, а частота следования остаётся постоянной. Импульсы подаются на базу биполярного транзистора, который работает в ключевом режиме, включая и выключая нагрузку. Тем самым осуществляется широтно-импульсная модуляция второго рода (ШИМ II). Среднее напряжение на нагрузки пропорционально отношению длительности включённого состояния к длительности цикла: UН = UПИТTВКЛ/T.
Рис. 4.6.1
Для сглаживания пульсаций (демодуляция) используется индуктивно-ёмкостный фильтр, вход которого зашунтирован диодом для замыкания тока во время отключённого состояния транзистора.