Устройства управления стабилизирующими преобразователями
В состав устройств управления стабилизирующими преобразователями входит ряд сложных функциональных узлов: задающий генератор (ЗГ), широтно-импульсный модулятор (ШИМ), усилитель постоянного тока (УПТ), формирователь выходных сигналов управления силовыми каскадами преобразователя и импульсного стабилизатора и др. Основными требованиями, которые предъявляются к схемам управления, являются: гарантия возникновения автоколебаний при включении напряжения питания; возможность синхронизации ЗГ внешним сигналом; широкий диапазон генерируемых частот; обеспечение модуляции генерируемых импульсов по длительности; малый расход энергии; стабильность частоты и опорного напряжения при изменении входного напряжения питания и температуры окружающей среды; а также возможность выполнения конструкции в виде гибридно-плёночной или полупроводниковой микросхемы [5].
На рис.2.2 приведена структурная схема, предназначенная для управления стабилизирующими преобразователями. Диаграммы напряжений, характеризующие её работу, приведены на рис.2.3 Отличительной особенностью схемы управления стабилизирующими преобразователями является то, что она вырабатывает два вида сигналов: с ШИМ для управления регулируемыми транзисторами импульсного стабилизатора; и немодулированные сигналы с фиксированной паузой для управления транзисторами двухтактного или мостового преобразователя. Элементная база для схемы управления позволяет выполнить её в виде полупроводниковой ИМС или гибридно-плёночной микросборки. В состав схемы управления входит задающий генератор А3 и формирователь пилообразного напряжения А2, усилитель цепи обратной связи DA2 и DA4 с источником опорного напряжения А1, широтно-импульсный модулятор, выполненный на компараторе DA3, усилитель DA1 защиты преобразователя от перегрузок по току или короткого замыкания в нагрузке, делителя частоты на два, выполненный на триггере DD1, формирователь фиксированной паузы А4, каскады совпадения на инверторах DD2…. DD5 с усилителями на транзисторах VT1…. VT4.
Рис.2.2 Структурная схема управления стабилизирующими преобразователями
Устройство управления работает следующим образом. Пилообразное напряжение с выхода ГПН (рис.2.3, а) поступает на вход ШИМ-компаратора DA3, на другой, вход которого через развязывающий диод VD2 поступает сигнал от УПТ, выполненного на микросхеме DA2. На один вход УПТ подключён источник опорного напряжения А1, а на другой вход через промежуточный усилитель DA4 поступает напряжение цепи обратной связи.
С выхода ШИМ - компаратора DA3 прямоугольные колебания (рис.2.3, б) поступают на входы схем совпадения DD2, DD3. На другие входы этих схем совпадения, поступают прямоугольные колебания с выхода счётного триггера DD1 (рис.2.3, в, г). Модулированные по длительности сигналы, усиленные транзисторами VT1, VT2 попеременно появляются на выходах 1, 2 и 3, 4 и предназначаются для управления регулирующими транзисторами в силовом преобразователе.
Рис.2.3 Осциллограммы напряжений в схеме управления стабилизирующими преобразователями
Прямоугольные колебания с выходов триггера DD1 поступают также на входы схем совпадения DD4, DD5, на другие входы которых подаётся короткий импульс паузы, формируемый в схеме А4 (рис.2.3, ж). как видно из рис.2.2, входные сигналы на триггер DD1 и формирователь паузы А4 поступают от задающего генератора А3 (рис.2.3, з). На выходах 5,6 и 7,8 попеременно появляются прямоугольные импульсы (рис.2.3, и, к), которые предназначаются для управления силовыми транзисторами УМ преобразователя.