Импульсный регулятор напряжения последовательного типа.

На рисунке 5.2. изображена схема ИРН понижающего типа

Импульсный регулятор напряжения понижающего типа

Рисунок 5.2

Проходной транзистор Q1 находится в одном из двух режимов – насыщения (транзистор открыт) или отсечки (транзистор закрыт). Если Q1 открыт (насыщен), ток поступает от источника постоянной ЭДС U1 через дроссель L в нагрузку R одновременно заряжается конденсатор C. Когда транзистор Q1 закрыт, ток через индуктивность по закону коммутации, протекая по цепи L - C║R, общий провод ┴, диод Q, способствует поддержанию выходного напряжения U_н.

При определении регулировочной характеристики составляются выражения для определения напряжения на индуктивности на каждом интервале работы транзистора.

Транзистор Q1 открыт от 0 до t₁

где

ток через индуктивность за время t=t₁ нарастает, а за интервал времени

равномерно уменьшается. Из равенства токов для каждого интервала времени определяется регулировочная характеристика:

Ток через нагрузку должен превышать ток пульсации дросселя:

Откуда значение индуктивности дросселя равно:

Где γ=γ_max , f_p=1/T – рабочая частота, сопротивление R_н=R_{н max}.

Рекомендуемое значение L:

Для определения значения емкости C, положим ток нагрузки равным

, тогда для интервала (T-t₁):

где f_p=1/T, γ=t₁/T, K_п=ΔU_н/U_н – коэффициент пульсации

Ток через транзистор и диод , где значение индуктивности равно рекомендуемому.

Напряжение транзистора, диода и емкости

По данным , , и выбираются транзисторы и диоды. КПД регулятора
, где - прямое падение напряжения диода, - напряжение насыщения коллектор - эмиттер(сток - исток). Ток потребляемый регулятором находится из баланса мощностей

5.3. Исследование импульсного регулятора понижающего типа

Цель: построение регулировочной характеристика, выходной характеристики, снятие осциллограмм токов через транзистор, диод и дроссель. Оценка влияния изменения сопротивления нагрузки на формы токов( , и )