Транзисторного ключа

Функциональная схема регулятора, обеспечивающего понижение входного напряжения, представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1

Регулирование выходного напряжения осущест­вляется периодическим включением и выклю­чением транзистора VT. Среднее значение выходного напряже­ния U_Нзависит от соотношения времени замкнутого t₃ и ра­зомкнутого t_р состояния ключа и определяется следующим соотношением:

,

где U_BХ - входное напряжение;

Т - пе­риод переключения ключа.

Регулирование напряжения за счет изменения скважно­сти можно рассматривать как модуляцию входного напря­жения.

Возможны три способа модуляции в данной схеме:

1) широтно-импульсная модуляция (ШИМ), когда время t_з – переменное, а частота переключения f=1/T – постоянная;

2)частотно-импульсная модуляция (ЧИМ), когда время t_з – постоянное, а частота f=1/T – переменная;

3) широтно-частотная модуляция, когда время t_з и частота f – переменные.

Наибольшее практическое распространение для того класса регуляторов получил способ ШИМ. Вариант структурной схемы системы управления (СУ), реализующий этот способ представлен на рис. 5.2. Скважность работы ключа регулируется по принципу вертикально-фазового управления. При этом сигнал пилообразной, формы, посту­пающий от генератора пилообразного напряжения (ГПН), сравнивается на компараторе с эталонным сигналом U₀ и сигналом датчика выходного напряжения U_вых в цепи об­ратной связи системы управления. В зависимости от соотношения величин этих сигналов изменяется длительность управляющих сигналов формирователя импульсов (ФИ).

Для сглаживания пульсации напряжения, обусловленной работой ключа, на выходе регулятора устанавливается LCфильтр.

Рис. 5.2