Найчастіше в радіоаматорській практиці виникає необхідність отримання різних стабілізованих напруг для живлення пристроїв. Найчастіше цих цілей служать:

• параметричні стабілізатори(на основі стабілітрону при малих струмах споживання пристрою);

• лінійні стабілізаторина транзисторній основі чи основі стабілізаторів LM78XX, LM317. Можливості таких стабілізаторів струму обмежені 1,5 Амперами. Крім того, ще одним фактором, що обмежує спектр застосування даних стабілізаторів, є перетворення вхідної напруги у вихідне з виділенням великої кількості тепла, тобто якщо вхідна напруга буде 20 Вольт, а застосовується стабілізатор з вихідною напругою 9 Вольт, то зайві 11 Вольт будуть перетворюватися на тепло . При цьому корпус ІС розігрівається до досить високих температур і для його відведення потрібні радіатор, термопаста, а при високих струмах навантаження і примусове охолодження вентилятором, для якого необхідно живлення;

• імпульсні стабілізатори. У даних стабілізаторах здійснюється перетворення постійної вхідної напруги імпульсні коливання з подальшою їх стабілізацією. Одним із представників даного сектора стабілізаторів є ІС LM2596. По суті, це імпульсний перетворювач з великою кількістю режимів роботи. Через відсутність будь-яких лінійних процесів у внутрішньому світі ІВ, теплові втрати на корпусі мінімальні. Підключення мікросхеми вимагає мінімальної кількості навісних елементів залежно від потрібних цілей. Типове включення показано малюнку.

Найбільш вдалим рішенням для радіоаматорів і майстрових людей є виконання даної мікросхеми в регульованому варіанті - LM2596ADJ. Даташит на можна подивитися тут.

На основі мікросхеми китайська народна промисловість випускає широкий спектр готових модулів DC-DC перетворювачів, як знижувальних, так і підвищуючих. Одним з них є такий dc-dc step down модуль.

Виріб має наступні характеристики:

• вхідна напруга: 4 В ~ 35 В
• вихідна напруга: 1.23 В ~ 30 В
• вихідний струм: 2 А (Номінальний), 3 А (Макс. з радіатором)
• ефективність перетворення: 92%
• вихідні пульсації:< 30 мВ
• частота перетворення: 150 кГц
• температурний робочий діапазон: - 45 ~ + 80 С (Дуже умовні показники)
• розмір модуля: 43*21*14 мм.

Єдине, що потрібно перед початком експлуатації - це встановити необхідну напругу на виході на холостому ходу та перевірити її під навантаженням.

Слід зазначити, що вхідна напруга має бути хоча б на 1,5 В більше вихідного. При необхідності, встановивши на мікросхему радіатор і застосувавши примусове охолодження, можна досягти величини вихідного струму 4,5 Ампера. Однак такий режим роботи є екстремальним і через дешевизну модуля краще використовувати кілька їх штук з паралельним включенням. Як і у випадку з LM78XX, на основі даних модулів можна будувати двополярні джерела живлення.

Для цього замість конденсатора на вході (С1, С2), стабілізаторів LM7805 (і т.д.), конденсаторів на виході слід встановити понижуючі модулі, що оглядаються. Крім зазначених вище характеристик модуль має захист від короткого замикання і за температурою. При досягненні мікросхемою температури 125 градусів Цельсія робота ІВ припиняється і відновлюється тільки після її зниження. Таким чином, вивести ІС з ладу модуль дуже і дуже складно.

У своїй практиці застосовував дані модулі для живлення зарядних пристроїв літієвих акумуляторів (у зв'язці з контролером заряду), радіоприймачів, mp3-програвачів, потужних світлодіодів із резистивним обмеженням струму. Одним словом, сфера застосування модуля досить широка.

Для порівняння спочатку запитав радіоприймач від стабілізатора на основі LM7809 з мережним випрямлячем трансформатора, потім схему на LM7809 замінив даним модулем. В результаті низькочастотне тло в динаміці зникло. На жаль, виробник модулів не встановив захисний діод на вході, що запобігає виходу схеми з ладу в результаті переполюсування живлення, але це можна зробити і самому. Спеціально для сайту - Кондратьєв Микола, м. Донецьк

Обговорити статтю ЗНИЖУВАЛЬНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ

1.2.1.Принцип дії та вольтамперна характеристика (вах) діода

1.2.2. Види діодів

1.3. Біполярні транзистори

1.3.1. Принцип дії транзистора.

1.3.2.Статичні вах транзистора

1.4. Уніполярні (польові) транзистори.

1.4.1. Польові транзистори з p-n переходом.

1.4.2. МДП – транзистори.

1.5. Тиристори

1.5.1. Класифікація тиристорів

1.5.2. Принцип роботи діодного тиристора

1.5.3. Принцип роботи тріодного тиристора.

2. Підсилювачі

2.1.Призначення та класифікація підсилювачів

2.2. Принцип побудови підсилювальних каскадів.

2.3. Підсилювальний каскад із загальним емітером.

2.4. Багатокаскадні підсилювачі з конденсаторним зв'язком.

2.5. Підсилювачі потужності.

2.5.1 Підсилювач потужності класу з трансформаторним включенням навантаження (рисунок 2.6)

2.5.2. Двотактний підсилювач потужності (рис. 2.7)

2.6. Підсилювачі із зворотним зв'язком

2.7.Підсилювачі постійного струму (упт)

2.8. Операційні підсилювачі (ОУ).

2.8.1. Підсилювач, що інвертує (рисунок 2.19)

2.9.1. Компаратори. Тригер Шмітта

2.9.2. Мультивібратори

2.9.3. Одновібратори

3. Випрямлячі

3.1. Однофазний двонапівперіодний некерований випрямляч з нульовим виведенням.

3.2.1. Робота випрямляча при активно-індуктивному навантаженні.

3.2.2. Робота випрямляча при активно-ємнісному навантаженні

3.3. Однофазний мостовий випрямляч

3.4. Мостовий випрямляч з нульовою точкою трансформатора

3.5. Трифазний випрямляч з нульовим виводом

3.6. Трифазний мостовий випрямляч

3.6. Керований випрямляч однофазного струму

4. Комутація одноопераційних тиристорів

4.1. Вузли паралельної комутації.

4.2. Вузли послідовної комутації

5. Імпульсні перетворювачі постійної напруги

5.1. Методи імпульсного регулювання постійної напруги

5.2. Іппн з паралельною комутацією та комутуючим контуром, що підключається паралельно силовому тиристору

5.3. ІППН з послідовною комутацією

6. Інвертори.

6.1. Автономні інвертори струму (АІТ)

6.1.1. Однофазний паралельний інвертор струму.

6.1.2. Трифазний паралельний аіт

6.2. Автономні резонансні інвертори (аїр).

6.2.1. Послідовний аїр

6.2.2. Послідовний аїр із зустрічними діодами.

6.3. Автономні інвертори напруги

6.3.1. Спосіб формування вихідної напруги інвертора у вигляді імпульсів полярності, що чергується, і однакової тривалості.

6.3.2. Широтно-імпульсний спосіб формування та регулювання вихідної напруги інвертора.

6.3.2.1. Шир із залежною від параметрів навантаження формою кривої вихідної напруги.

6.3.2.2. Шир з незалежною від параметрів навантаження формою кривої вихідної напруги.

6.3.3. Формування кривої вихідної напруги інвертора зі зменшеним гармонійним змістом.

7. Оптоелектроніка

7.2. Фотоприймачі.

2.Фотодіоди.

3. Фототранзистори (рисунок 7.8).

4. Фототиристори.

7.3. Світловоди та найпростіші оптрони

8. Цифрова техніка

8.1.Аксіоми, закони, тотожності та теореми алгебри логіки

8.2. Логічні елементи на діодах та біполярних транзисторах.

8.2.1. Логічний елемент або.

8.2.2. Логічний елемент в.

8.2.3. Логічний елемент немає.

8.2.4. Логічний елемент чи-ні.

8.2.5. Логічний елемент і-не.

8.3. Опції логічних елементів.

8.4.Логічні елементи на польових транзисторах.

8.4.1. Логічний елемент немає.

8.4.2. Логічний елемент чи-ні.

8.4.3.Логічний елемент і-не.

5. Імпульсні перетворювачі постійної напруги

Малюнок 5.1

ІППН призначені для зміни значення постійної напруги. Вони служать для живлення навантаження постійною напругою U Н, що відрізняються від напруги джерела живлення Е. При цьому іноді необхідно стабілізувати U н при зміні Е і струму навантаження або змінювати U н за певним законом незалежно від Е.

Вихідна напруга таких перетворювачів характеризується послідовністю імпульсів прямокутної форми з тривалістю t і паузою t п (рисунок 5.1), амплітуда яких близька до Е, а середнє значення вихідної напруги U н.

В основі принципу дії ІППН лежить ключовий режим роботи напівпровідникового регулюючого приладу, що здійснює періодичне підключення джерела живлення Е до вихідного ланцюга перетворювача.

5.1. Методи імпульсного регулювання постійної напруги

Регулювання вихідної напруги ІППН здійснюється імпульсними методами шляхом зміни параметрів вихідних сигналів. Найбільше застосування знайшли широтно-імпульсний, частотно-імпульсний методи та їх комбінація.

Широтно-імпульсний метод регулювання (ШИР) здійснюється зміною тривалості (ширини) вихідних імпульсів t і при незмінному періоді їхнього прямування T = const;
. Середнє значення вихідної напруги перетворювача при ШИР:

, (5.1)

де
- Коефіцієнт регулювання.

Відповідно до цієї формули діапазон регулювання вихідної напруги ІППН з ШИР становлять від нуля (t і =0; γ=0) до Е (t і =T; γ=1).

Малюнок 5.2

Частотно-імпульсне регулювання (ЧІР) проводиться за рахунок зміни частоти вихідних імпульсів.
при постійної їх тривалості t і = const. Регулювальні можливості перетворювача характеризуються співвідношенням:
(5.2)

Вихідній напрузі Е відповідає гранична частота проходження імпульсів, рівна , а нульовій вихідній напрузі
.

Спільне застосування ШИР і ЧІР полягає у зміні двох параметрів вихідних імпульсів t і і називається комбінованим.

Розглянемо найпоширеніші засади побудови схем ІППН (рисунок 5.2.а). Регулюючий елемент умовно покажемо як ключа, функцію якого зазвичай виконує тиристор чи силовий транзистор. У вихідний ланцюг входить навантаження Z н активно-індуктивного характеру і при необхідності дросель, що згладжує L ф. Іноді застосовуються більш складні фільтри, що згладжують, наприклад Г - образний LC фільтр. Діод VD 0 призначений для створення контуру протікання струму навантаження при розімкнутому ключі.

Розглянемо процеси, що протікають у такому перетворювачі. На інтервалах включеного стану ключа t 1 -t 2 , t 3 -t 4 , t 5 -t 6 напруга підключається до входу фільтра, що згладжує, U вих =Е, діод VD 0 закритий. Через навантаження протікає струм i н ланцюгом (+Е)-К- L ф -Z н –(-Е). На інтервалах відключеного стану ключа t 2 -t 3 t 4 -t 5 зв'язок вихідного ланцюга з джерелом живлення відсутній, проте струм через навантаження триває. Він підтримується енергією, накопиченою реактивними елементами – дроселем L ф та індуктивністю навантаження L н і замикається через VD 0 внаслідок чого U вих =0. Без урахування падінь напруги на активних опорах дроселя L ф і підвідних проводом U н =U вих визначається середнім значенням U вих (t) і знаходиться за формулами 4.1 і 4.2. Струм i н складається з ділянок експонент наростання та спадання з постійного часу
. Середнє значення струму
.

При переході до великих потужностей навантаження (понад 100кВт) виникають труднощі у побудові перетворювачів за розглянутою схемою. Вони викликані великими струмами і необхідністю застосування великої кількості паралельно включених тиристорів. Крім того, важко здійснити конструкцію дроселя з великою індуктивністю. ІППН великої потужності виконують за багатотактним принципом, що базується на паралельному включенні Т-окремих перетворювачів, що працюють на загальне навантаження від загального джерела постійного струму.

Імпульсний перетворювач напруги, що підвищує 12 24 220 та інші…

Проблема отримання у великовантажному автомобілі напруги, необхідного для живлення радіостанцій, автоелектроніки та засобів зв'язку (12-14 Вольт) може бути вирішена декількома способами.

Найпростіший із них взяти необхідну напругу з одного акумулятора. Але наслідки таких "експериментів" сумні: через якийсь час акумулятор доведеться викинути. Інший, "цивілізований" спосіб це встановити в автомобілі пристрій, який дозволить отримати необхідну напругу без шкоди для штатної системи електроустаткування машини. В даний час випускається два типи подібних пристроїв, що принципово відрізняються один від одного.

Інженери мають широкий вибір у широкому діапазоні контролерів регуляторів напруги, які пропонують великі постачальники. Сучасні пристрої значно перевищили основні недоліки застарілих конструкцій, використовуючи такі методи, як управління подачею напруги для моделей з контролем напруги і компенсацією нахилу для моделей з управлінням струмовим режимом.

Результатом цих нововведень і те, що інженери мають широкий вибір обох типів топології. Контролери з контрольованою напругою рекомендуються, коли можливі широкі варіації лінійних або вихідних навантажень за наявності низьких навантажень у галасливих додатках і коли потрібна багаторазова вихідна напруга з хорошим перехресним регулюванням.

Перша група- це лінійні стабілізатори напруги (адаптери). Суть даного виду стабілізації полягає в тому, що "зайва" напруга "залишається" на регулюючому елементі. При цьому струм, що тече від акумулятора (Iакк. рис.1), дорівнює струму поточному в корисне навантаження (Iн. рис.1), а оскільки вхідна напруга в два рази перевищує вихідну значить потужність споживана від акумулятора в 2 рази перевищує потужність яку споживає корисна навантаження, тобто. ККД такого стабілізатора (адаптора) 50% (а реально ще менше). Спробуймо для наочності підставити живі цифри. Візьмемо струм корисного навантаження Iн. = 20 Ампер.

Зворотноходові та прямоходові імпульсні перетворювачі

Пристрої з режимом поточного режиму рекомендуються для додатків, де вихідна потужність є сильною струмом або високою напругою, коли найшвидша відповідь на конкретну частоту потрібна, якщо зміни вхідної напруги обмежені і в додатках, де вартість і кількість компонентів повинні бути мінімальними.

Збільшення вихідної потужності

Дозвольте мені передати на цій сторінці основні моменти того, що було моєю верхньою тезою. Повна робота завжди доступна для завантаження. Тип, обраний у цьому випадку, є третім, тобто він працюватиме тільки з ефективним значенням напруги, яке подає пристрій, щоб отримати регулювання величини, яку ви хочете контролювати. Основний мотив полягає у простоті дизайну та конструкції, що також призводить до великої економічної ефективності рішення.

Рак. = Iакк. х Uакк. = 20 А х 28 В = 560 Ватт

Рн. = Iн. х Uн. = 20 А х 14 В = 280 Ватт

Різниця цих потужностей (280 Ватт) виділяється у вигляді тепла, нагріваючи радіатор стабілізатора. Щоб розсіювати таку потужність протягом тривалого часу потрібний радіатор великих розмірів. Реально дані стабілізатори (адаптери) виконані на радіаторах набагато менших розмірів, а це означає, що якщо виробник заявляє, що максимальний струм стабілізатора дорівнює 20-ти Амперам, то тривалий режим роботи стабілізатора буде можливий при струмі 6-7 Ампер, не більше. Ці перетворювачі оптимальні живлення радіостанцій і аудіо апаратури т.к. максимальний струм ці прилади споживають якраз короткочасно.

Регулювання частини сигналу потужності, що досягає навантаження; це те, що роблять перетворювачі фазового кута. В обох випадках напруга частково віднімається, з якого народжується термін «часткове перетворення», який без розбору ідентифікує два типи. Тут показана принципова схема , однаково справедлива двох типів. Як буде очевидно, частизація напруги здійснюється одним або декількома напівпровідниковими силовими пристроями, які між подачею та навантаженням подають та відключають напругу на останньому.

Друга група – це імпульсні пристрої. Принципова відмінність імпульсної схемотехніки полягає в тому, що вона дозволяє отримати джерела живлення з високим ККД до 90%. У таких перетворювачах "зайва" напруга не розсіюється у вигляді тепла, а перетворюється на "додатковий" струм на виході. У свою чергу, імпульсні пристрої можна розділити на дві підгрупи:

Вибір стратегії управління

Навантаження підключається, коли імпульс потрапляє в затвор двох тиристорів. Як тільки імпульс зупинено, навантаження автоматично вимикається, коли напруга інвертує полярність. Оскільки це наш випадок, ми орієнтовані управління фазовим кутом. Вибір стратегії управління має вирішальне значення кінцевої продуктивності. Ця стратегія може практично дати регулятору можливість добре управляти резистивними навантаженнями, але марно, якщо навантаження представляє індуктивні компоненти.

• імпульсні стабілізатори напруги / ККД до 90%
• імпульсні перетворювачі напруги (блоки живлення) / ККД до 80%

Відмінною особливістю імпульсних перетворювачів є гальванічна розв'язка вхідної та вихідної напруги (тобто в їх складі є трансформатор), який виключає навіть теоретичну можливість попадання вхідної напруги на вихід при будь-яких несправностях самого перетворювача.

Щоб краще зрозуміти проблеми, пов'язані з цим типом навантаження, розглянемо вище схему. Як уже згадувалося, тільки ворота двох тиристорів надходять на сигнал запуску, один з яких починає працювати, і в ланцюзі генерується струм. Кут пуску позначатиметься α. Після завершення напівперіоду новий сигнал запуску знову з'явиться після кута α, і цикл повториться. Різниця між кутом екстинкції та кутом тригера буде позначена буквою δ і буде кутом провідності. У разі індуктивного навантаження ситуація змінюється: припустимо тиристор Т1. включається під час позитивної напівхвилі, а потім пропускає весь струм навантаження.

Сучасна елементна база та схемотехніка дозволила створити імпульсні перетворювачі та стабілізатори напруги які забезпечують:

1. Довготривалий режим роботи при максимальному струмі навантаження.
2. Автоматичне регулювання вихідної потужності (можна не боятися перевантажень до короткого замикання). Система обмеження потужності сама відстежить навантаження та обмежить вихідну потужність до безпечного рівня.
3. За рахунок високого ККД забезпечується нормальний тепловий режим і, як наслідок, висока надійність і малі габарити.
4. Потужність споживана від акумулятора лише на 10-15% більше, ніж споживає навантаження.
5. Наявність гальванічної розв'язки вхідної та вихідної напруги в перетворювачі (тобто в його складі є трансформатор) виключає навіть теоретичну можливість попадання вхідної напруги на вихід. У стабілізаторі встановлюється потужний високоефективний обмежувач напруги.
6. Мабуть, єдиним недоліком імпульсних пристроїв це можливі радіоперешкоди, їхній рівень залежить від виробника (вартості) перетворювача. Недорогі перетворювачі не рекомендується застосовувати для живлення радіостанцій та радіоприймачів.

Імпульсний перетворювач напруги

Для трансформації напруги з рівня в інший застосовуються імпульсні перетворювачі постійної напруги , у роботі яких використовуються індуктивні накопичувачі. У таких конверторах потужність на виході регулюється завдяки змінам тимчасового проміжку впливу на навантаження одним із двох способів:

Через наявність індуктивного компонента Т1 він не буде перерваний проходженням напруги до нуля, після чого напруга набуде негативного значення. Натомість він перейде у стан «Вимкнено», коли струм, що проходить через нього, буде скасовано, а осцилограми будуть показані на малюнку внизу праворуч. Цей факт включає асиметрію осцилограми плюс значення напруги, яке не є бажаним. Цей недолік долається за допомогою керуючої стратегії, яка збуджує затвор тиристорів з тривалим імпульсом. це має найменший недолік: насправді безперервні сигнали затвора призводять до вищих втрат і потребують вищого струму.

Частотно-імпульсним;

Широтно-імпульсним.

Принцип дії імпульсного перетворювача напруги, що підвищує, полягає у створенні такого режиму транзистора, під час якого весь ланцюг подачі потужності в навантаження буде періодично перериватися. Таким чином, імпульсний перетворювач 24 дозволяє упорядкувати коливання тривалості вихідних імпульсів при їх незмінному періоді зміни. Однотактний імпульсний перетворювач напруги може працювати у діапазоні потужностей від 0 до 100 Вт. Якщо ж потрібен пристрій більшої потужності, то застосовують багатотактний імпульсний перетворювач напруги.

Це, очевидно, пілотуючи ворота з короткою імпульсною поїздкою. Потім стратегія стає такою. Колонка імпульсів генерується поблизу каналу живлення для нуля. Генерується друга імпульсна послідовність, і вона затримується на кут, рівний π, для повторного управління воротами.

Максимальний дизайн схеми

Цикл повторюється після короткої перехідної фази, протягом якої немає ідеальної симетрії, операція переходить в систему для забезпечення належної потужності навантаження. У більшості програм діапазон налаштування не буде змінюватися від 0% до 100%, але почнеться з більш високого значення, наприклад, 30%; це стосується потреб користувача, а також обмежень, що накладаються схемою користувача. Перший використовуватиметься для регулювання кута α і, отже, ефективного значення , тоді як другий відрегулює мінімальний поріг.

Зниження напруги постійного струму. Як працює знижуючий перетворювач напруги. Де він застосовується? Опис принципу дії. Покрокова інструкція з проектування (10+)

Знижувальний імпульсний перетворювач напруги. Проектування. Розрахунок

Для зниження постійної напруги з мінімальними втратами та отримання стабілізованого виходу застосовується наступний підхід. Постійна напруга перетворюється на імпульси змінної шпаруватості. Далі ці імпульси пропускаються через котушку індуктивності. Енергія накопичується на накопичувальному конденсаторі. Зворотний зв'язок стежить за стабільністю вихідної напруги і для цього регулює шпаруватість імпульсів.

Він буде відкалібрований для першого використання відповідно до навантаження, яке він буде подавати. На малюнку нижче показано схему розрядки конденсатора, яка спрямована на скидання залишкового заряду, накопиченого в конденсаторі в кінці кожної половини напруги живлення.

Прямоходовий перетворювач із застосуванням імпульсного трансформатора, що не насичується.

На малюнку нижче показано роботу цієї схеми; коли напруга проходить через 0, заряд, що залишився, в конденсаторі безпосередньо поляризує два діоди за раз, створюючи схему, яка через два резистора розряджає залишкову напругу. Схема має власну межу через порогову напругу двох діодів: коли напруга падає до 4 В, вони перериваються. Таким чином, виявляється, що завжди буде мінімальна напруга.

Якщо немає потреби у зниженні втрат, то застосовується послідовний стабілізатор безперервної дії.

Принцип роботи понижуючого перетворювача напруги заснований на властивості котушки індуктивності (дроселя) накопичувати енергію. Накопичення енергії проявляється в тому, що сила струму через котушку індуктивності має інерцію. Тобто вона не може змінитися миттєво. Якщо до котушки прикласти напругу, то сила струму поступово наростатиме, якщо прикласти зворотну напругу, то сила струму поступово зменшуватиметься.

У будь-якому випадку, ланцюг захисту від надструму був встановлений для захисту контролера, коли справа доходить до роботи в стресових ситуаціях. Метою цієї схеми є переривання живлення джерела живлення регулятора, тим самим захищаючи його від пошкодження та надмірної напруги. Для полегшення теплового розсіювання також було встановлено вентилятор та радіатор. Схема розділена на дві частини: перша - адаптувати напругу мережі 230 В, що чергується з 12 безперервною напругою, необхідними для живлення реле, вентилятора та вимірювального ланцюга.

Вентилятор та друга частина системи захисту підключені до виходу. Термістор змінює свою стійкість до зміни температури, тоді як тример спочатку відкалібрований залежно від температури, яка вважається критичною для обладнання. Зрештою, остання схема показана тут збоку. Можна стверджувати, що таким чином можна регулювати кут між π і 2π і таким чином отримувати асиметричну форму хвилі. Для трансформатора максимальний струм, що поглинається ланцюгами з напругою 12, оцінюється в 215 мА.

До вашої уваги добірки матеріалів: На схемі бачимо, що блок управління D1залежно від напруги на конденсаторі C2замикає та розмикає силовий ключ. Причому чим вище напруга на C2, тим менше час, на який замикається ключ, тобто менше коефіцієнт заповнення (більше шпаруватість). Якщо напруга на конденсаторі C2перевищує деяке, то ключ взагалі перестає замикатися, доки напруга не знизиться. Як забезпечується така робота схеми управління, описано у статті про широтно-імпульсну модуляцію. Потім буде обрано колода 50 1А. Реле буде 12 з однією комутацією, з номінальним струмом 10 А контактів. Якщо вам потрібно мобілізувати мобільні пристрої поза межами цивілізованих коней, з машини у вас, ймовірно, є проблема після одноденної поїздки, щоб отримати енергію для своїх батарей. Якщо ми зрозуміємо, що на наших спинах повинні бути використані, то ясно, що ми повинні звернути увагу на важливість та ефективність поперечної енергії. Таким чином, ми забуваємо про важкі - навіть дешеві свинцеві акумулятори, з дуже простим лінійним стабілізатором - ефективність їх перетворення енергії дуже мала. Перше значення, своєю чергою, невелике зміни, оскільки лінійні джерела зазвичай вимагають між вхідним і вихідним різницями, зазвичай рівними від 5 до 3 вольт. Коли силовий ключ замкнутий, струм йде шляхом S1. При цьому до котушки індуктивності прикладена напруга, що дорівнює різниці між вхідною та вихідною напругою. Струм через котушку збільшується пропорційно до напруги, доданої до котушки, і часу, на який замикається ключ. Котушка накопичує енергію. Текучий струм заряджає конденсатор C2. Тому, якщо ви хочете створити джерела 5, батарея 6 В не працює. Крім того, ви маєте розраховувати на розряд батареї. Дизайн справді простий, з мінімальними компонентами, і його можна справді обробляти всіма. Однак ефективність цього стабілізатора залежить від різниці вхідних і вихідних напруг і струму, що проходить. Структурно більш виражена різниця імпедансу на вході та виході стабілізатора, тим нижча ефективність і велика кількість енергії, вона викидається в простір подібно до тепла. Приклад транзисторних схем вихідних каскадів дросельних перетворювачів Ефективність становить близько 30% - це залежить від різниці у напругах. Проблема лінійних стабілізаторів зазвичай полягає в необхідності більшої різниці між вхідною та вихідною напругою. Вони мають кілька суттєвих переваг у порівнянні з лінійними ресурсами - вищою енергоефективністю, вищими вхідними напругами, потужнішими трансформаторами і, що важливіше, без кажанів. Перше покоління комутованих ресурсів, використовуваних нашій країні з роками, було побудовано порівняно зі схемами з ранніх часів, й у час існує дуже багато інтегральних схем, спеціалізованих цих цілей. Коли силовий ключ розімкнуто, струм йде шляхом S2через діод. До котушки індуктивності додана вихідна напруга зі зворотним знаком. Струм через котушку зменшується пропорційно до напруги, доданої до котушки, і часу, протягом якого ключ розімкнуть. Текучий струм, як і раніше, заряджає конденсатор C2. Коли конденсатор C2зарядиться, ключ перестає замикатися, заряджання конденсатора припиняється. Ключ знову почне замикатися, коли конденсатор C2трохи розрядиться через навантаження. Після компіляції 12 членів мали загальний твердий ресурс, на якому вони працювали. Недоліки. У відносно великому замкнутому просторі результуюча ємність недостатня для одночасного підключення освітлення. Іншим недоліком є ​​вища ціна покупки. Ви поєднаєте такий «ресурс» за лічені хвилини, але він має кілька основних недоліків. Якщо ви використовуєте більше батарей, ви повинні дбати про стабілізацію напруги навіть при розрядженні батарей. Ціна була справді цілком прийнятною. Нарешті, як завжди, вона вирішила «зневажати» азіатське виробництво. Конденсатор C1необхідний у тому, щоб зменшити пульсації струму у вхідний ланцюга, відбирати з нього не імпульсний, а середній струм. Переваги, недоліки, застосування Втрати енергії безпосередньо залежать від відношення вхідної та вихідної напруги. Так знижуючий перетворювач теоретично може сформувати великий вихідний струм при малій напрузі з невеликого вхідного струму, але великої напруги, але нам доведеться переривати великий струм при великій напрузі, що гарантує високі втрати комутації. Так що понижуючі перетворювачі застосовуються, якщо вхідна напруга в 1.5 - 4 рази більша за вихідний, але їх намагаються не застосовувати при більшій різниці. Оригінальна акумуляторна батарея для камкордеру Після покупки він працює без проблем. Цікаво, що «китайські» батареї відрізняються один від одного внаслідок їхньої ємності та потужності. З'єднавши кілька зовнішніх компонентів, можна створити дуже пристойне джерело живлення. Якщо вам потрібен більший вихідний струм, це проблема збільшення його за допомогою додаткового силового транзистора . Для наших цілей це значення є достатнім. Будівництво, відродження та жалоба ченця Вторинний ефект більш високої ефективності полягає в тому, що таке джерело не плавиться і дуже холодне у роботі. Спочатку у мене не було досвіду із джерелом живлення чи батареєю. Щоб уникнути необхідності витягувати ще один метр у поле, перша версія панелі вольтметра. Розберемо процес проектування та розрахунку понижувального перетворювача та пробуємо його на прикладах. Наприкінці статті буде форма, в яку можна забити необхідні параметри джерела, провести розрахунок онлайн та отримати номінали всіх елементів. Наприклад візьмемо такі схеми: Схема 1 Схема 2 Однією з проблем понижуючих перетворювачів є складність управління силовим ключем, оскільки його емітер (витік) зазвичай не підключений до загального дроту. Далі ми розглянемо кілька варіантів вирішення цієї проблеми. Поки зупинимося на дещо нестандартному включенні мікросхеми – ШІМ контролера. Ми використовуємо мікросхему 1156EU3. У цієї мікросхеми вихідний каскад виконаний за класичною двотактною схемою. Середня точка цього каскаду виведена на ніжку 14, емітер нижнього плеча з'єднаний із загальним проводом (ніжка 10), колектор верхнього плеча виведений на ніжку 13. Ми з'єднаємо ніжку 14 із загальним проводом через резистор, а ніжку 13 підключимо до бази ключового тран. Коли верхнє плече вихідного каскаду відкрито (це відповідає подачі напруги, що відмикає на вихід), струм протікає через емітерний перехід транзистора VT2, ніжку 13, верхнє плече вихідного каскаду, ніжку 14, резистор R6. Цей струм відмикає транзистор VT2. У такому включенні можна застосовувати контролери з відкритим емітером на виході. У цих контролерах немає нижнього плеча. Але воно нам і не потрібне. У нашій схемі як силовий ключ використовується потужний біполярний транзистор. Докладніше про роботу біполярного транзистора як силовий ключ. Як силовий ключ можна використовувати складовий транзистор, щоб знизити навантаження на контролер. Однак, напруга насичення колектор - емітер складеного транзистора в рази більша, ніж у одинарного. У статті про складовий транзистор описано, як розрахувати цю напругу. Якщо Ви використовуєте складовий транзистор, то у формі розрахунку наприкінці статті вкажіть як напругу насичення колектор - емітер VT2 саме цю напругу. Чим вище напруга насичення, тим вище втрати, так що зі складеним транзистором втрати будуть у рази більші. Але рішення є. Воно буде описано далі у розділі про малопотужні контролери. Є вихідна напруга. Від яких елементів воно залежить? Також буду дуже вдячний, якщо підкажете, як правильно розрахувати параметри понижуючого перетворювача 100в на 28в 1000 Ватт. Заздалегідь велике спасибі. Опис та параметри MOC3061, MOC3062, MOC3063. Застосування в тиристорних схемах. Як сконструювати імпульсний перетворювач, що інвертує. Як вибрати частот... Мікроконтролери. Складання програми. Інструменти проектування сх... Як і за допомогою чого програмувати і налагоджувати мікро-контролери, проектуватиметься...

Зниження напруги постійного струму. Як працює знижуючий перетворювач напруги. Де він застосовується? Опис принципу дії. Покрокова інструкція з проектування (10+)

Знижувальний імпульсний перетворювач напруги. Проектування. Розрахунок

Для зниження постійної напруги з мінімальними втратами та отримання стабілізованого виходу застосовується наступний підхід. Постійна напруга перетворюється на імпульси змінної шпаруватості. Далі ці імпульси пропускаються через котушку індуктивності. Енергія накопичується на накопичувальному конденсаторі. Зворотний зв'язок стежить за стабільністю вихідної напруги і для цього регулює шпаруватість імпульсів.

Якщо немає потреби у зниженні втрат, то застосовується послідовний стабілізатор безперервної дії.

Принцип роботи понижуючого перетворювача напруги заснований на властивості котушки індуктивності (дроселя) накопичувати енергію. Накопичення енергії проявляється в тому, що сила струму через котушку індуктивності має інерцію. Тобто вона не може змінитися миттєво. Якщо до котушки прикласти напругу, то сила струму поступово наростатиме, якщо прикласти зворотну напругу, то сила струму поступово зменшуватиметься.

До вашої уваги добірки матеріалів: На схемі бачимо, що блок управління D1залежно від напруги на конденсаторі C2замикає та розмикає силовий ключ. Причому чим вище напруга на C2, тим менше час, на який замикається ключ, тобто менше коефіцієнт заповнення (більше шпаруватість). Якщо напруга на конденсаторі C2перевищує деяке, то ключ взагалі перестає замикатися, доки напруга не знизиться. Як забезпечується така робота схеми управління, описано у статті про широтно-імпульсну модуляцію. Коли силовий ключ замкнутий, струм йде шляхом S1. При цьому до котушки індуктивності прикладена напруга, що дорівнює різниці між вхідною та вихідною напругою. Струм через котушку збільшується пропорційно до напруги, доданої до котушки, і часу, на який замикається ключ. Котушка накопичує енергію. Текучий струм заряджає конденсатор C2. Коли силовий ключ розімкнуто, струм йде шляхом S2через діод. До котушки індуктивності додана вихідна напруга зі зворотним знаком. Струм через котушку зменшується пропорційно до напруги, доданої до котушки, і часу, протягом якого ключ розімкнуть. Текучий струм, як і раніше, заряджає конденсатор C2. Коли конденсатор C2зарядиться, ключ перестає замикатися, заряджання конденсатора припиняється. Ключ знову почне замикатися, коли конденсатор C2трохи розрядиться через навантаження. Конденсатор C1необхідний у тому, щоб зменшити пульсації струму у вхідний ланцюга, відбирати з нього не імпульсний, а середній струм. Переваги, недоліки, застосування Втрати енергії безпосередньо залежать від відношення вхідної та вихідної напруги. Так знижуючий перетворювач теоретично може сформувати великий вихідний струм при малій напрузі з невеликого вхідного струму, але великої напруги, але нам доведеться переривати великий струм при великій напрузі, що гарантує високі втрати комутації. Так що понижуючі перетворювачі застосовуються, якщо вхідна напруга в 1.5 - 4 рази більша за вихідний, але їх намагаються не застосовувати при більшій різниці. Розберемо процес проектування та розрахунку понижувального перетворювача та пробуємо його на прикладах. Наприкінці статті буде форма, в яку можна забити необхідні параметри джерела, провести розрахунок онлайн та отримати номінали всіх елементів. Наприклад візьмемо такі схеми: Схема 1 Схема 2 Однією з проблем понижуючих перетворювачів є складність управління силовим ключем, оскільки його емітер (витік) зазвичай не підключений до загального дроту. Далі ми розглянемо кілька варіантів вирішення цієї проблеми. Поки зупинимося на дещо нестандартному включенні мікросхеми – ШІМ контролера. Ми використовуємо мікросхему 1156EU3. У цієї мікросхеми вихідний каскад виконаний за класичною двотактною схемою. Середня точка цього каскаду виведена на ніжку 14, емітер нижнього плеча з'єднаний із загальним проводом (ніжка 10), колектор верхнього плеча виведений на ніжку 13. Ми з'єднаємо ніжку 14 із загальним проводом через резистор, а ніжку 13 підключимо до бази ключового тран. Коли верхнє плече вихідного каскаду відкрито (це відповідає подачі напруги, що відмикає на вихід), струм протікає через емітерний перехід транзистора VT2, ніжку 13, верхнє плече вихідного каскаду, ніжку 14, резистор R6. Цей струм відмикає транзистор VT2. У такому включенні можна застосовувати контролери з відкритим емітером на виході. У цих контролерах немає нижнього плеча. Але воно нам і не потрібне. У нашій схемі як силовий ключ використовується потужний біполярний транзистор. Докладніше про роботу біполярного транзистора як силовий ключ. Як силовий ключ можна використовувати складовий транзистор , щоб знизити навантаження на контролер. Однак, напруга насичення колектор - емітер складеного транзистора в рази більша, ніж у одинарного. У статті про складовий транзистор описано, як розрахувати цю напругу. Якщо Ви використовуєте складовий транзистор, то у формі розрахунку наприкінці статті вкажіть як напругу насичення колектор - емітер VT2 саме цю напругу. Що напруга насичення, то вище втрати, отже зі складеним транзистором втрати будуть у рази більше. Але рішення є. Воно буде описано далі у розділі про малопотужні контролери. На жаль, у статтях періодично зустрічаються помилки, вони виправляються, статті доповнюються, розвиваються, готуються нові. Як працює бруківка стабілізатор напруги. Де він застосовується? Опис прин... Напівмостовий імпульсний стабілізований перетворювач напруги, ... Напівмостовий перетворювач напруги мережі. Схема онлайн розрахунок. Форма для ви... Практика проектування електронних схем Самовчитель електроніки. Мистецтво розробки пристроїв. Елементна база радіоелектроніки Типові схеми. Підвищує імпульсний перетворювач напруги. Силовий ключ - біпол... Як сконструювати імпульсне джерело живлення, що підвищує. Як вибрати потужний т... Силовий потужний імпульсний трансформатор. Розрахунок. Розрахувати. Онлайн. O... Онлайн розрахунок силового імпульсного трансформатора. Перевірка дроселя, котушки індуктивності, трансформатора, обмотки, еле... Як перевірити дросель, обмотки трансформатора, котушки індуктивності, електрома... Розробка джерел живлення та перетворювачів напруги. Типові схеми. Прим...

ІМПУЛЬСНІ РЕГУЛЯТОРИ НАПРУГИ

1. Введення

2. Знижувальні імпульсні регулятори

3. Підвищувальні імпульсні регулятори

4. Інвертуючий імпульсний регулятор

6. Висновки

1. Введення

Джерела вторинного електроживлення, побудовані за традиційною схемою (трансформатор, випрямляч, фільтр, що згладжує, і стабілізатор) прості у виконанні, мають низький рівень електромагнітного випромінювання. Однак вони розсіюють значну потужність, мають більшу масу та габарити. Великі габарити таких джерел обумовлені тим, що напруга живлення має низьку частоту - 50 Гц. Це призводить до необхідності застосування трансформаторів з великим перерізом магнітопроводу та використання конденсаторів великої ємності в фільтрах, що згладжують.

Ці недоліки характерні і для лінійних стабілізаторів, розглянутих під час попередньої лекції. Зокрема коефіцієнт корисної дії таких стабілізаторів часто не перевищує 50%. Малі значення ККД лінійних стабілізаторів обумовлені в першу чергу тим, що потужність, що розсіюється на регулюючому транзисторі, виявляється досить великою, особливо при стабілізації малої напруги.

Значно більший ККД забезпечують схеми, в яких регулюючим елементом є комутатор (ключ), який з певним періодом повторення Т перемикається із замкнутого стану розімкнутого і назад. Як комутатори використовують біполярні або МОП-транзистори. Відношення часу відкритого (замкнутого) стану ключа на період повторення Т може регулюватися. Змінюючи це ставлення, ми можемо у межах регулювати середнє значення напруги на навантаженні. Такий спосіб регулювання називають широтно-імпульсним (широтно-імпульсна модуляція - ШІМ). Послідовно з комутатором включається фільтр нижніх частот, що згладжує пульсацію вихідної напруги до допустимої величини. Такі схеми називають імпульсними регуляторами.

Основними компонентами імпульсних джерел живлення є дроселі, конденсатори, керовані ключі та трансформатори. Всі ці компоненти мають малі втрати, в ідеалі рівні нулю. Якщо опір ключа в замкнутому стані мало, ККД імпульсного джерела може досягати 90% і більше. Втрати енергії в транзисторі, що використовується як комутатор, відбуваються в основному на інтервалі перемикання і визначаються тривалістю цього інтервалу. Тому що кращі частотні властивості транзистора, то вище ККД імпульсного регулятора.

Перерахуємо основні переваги імпульсних ІВЕП.

1. Високий коефіцієнт корисної дії.

2. Малі маса та габарити.

3. Можливість отримання вихідної напруги, що перевищує вхідний (підвищують регулятори).

Імпульсні джерела вторинного електроживлення дозволили перейти від перетворення електричної енергії на низьких частотах до роботи на частотах у десятки та сотні кілогерців. Це дало можливість значно зменшити розміри та масу трансформаторів та фільтрів, що згладжують. Поява потужних високовольтних транзисторів та матеріалів з малими втратами для магнітопроводів високочастотних трансформаторів дала можливість створення імпульсних джерел із безтрансформаторним входом. При вихідній потужності 100 Вт такі джерела можуть мати питому потужність, що перевищує 200 Вт/дм2, тоді як для традиційних ІВЕП цей показник не перевищує 20 Вт/дм2.

Зазначимо основні недоліки імпульсних джерел.

1. Напруги та струми мають імпульсний характер. Це може призвести до появи високочастотних перешкод у навантаженні та зовнішній мережі. Для зниження рівня перешкод необхідно застосування фільтрів, що згладжують, ретельне екранування і т.д.

2. Імпульсний регулятор та схема управління комутатором утворюють систему із зворотним зв'язком. Необхідні спеціальні заходи щодо забезпечення стійкості регулятора.

3. Імпульсні джерела живлення, у тому числі й імпульсні регулятори, дорожчі і вимагають більшого часу на розробку Схеми імпульсних джерел живлення відрізняються великим

різноманітністю принципів побудови. Ми присвятимо розгляду таких джерел кілька лекцій.

Розглянемо спочатку основні схеми імпульсних регуляторів.

2. Знижувальний імпульсний регулятор

Схема понижуючого регулятора показано на рис. 10.1.

Регулюючий елемент є комутатор, показаний на схемі у вигляді ключа. Дросель L і конденсатор C утворюють фільтр, що згладжує. Частота перемикань комутатора повинна бути великою для того, щоб забезпечити малі пульсації вихідної напруги. Вона може досягати сотень кілогерців та одиниць мегагерц. Збільшення частоти перемикань дозволяє значно зменшити масу та габарити фільтра, що згладжує.

Розглянемо електромагнітні процеси у схемі на рис. 10.1 які відбуваються на інтервалі Т . Коли ключ замкнутий, струм дроселя зростає і відбувається накопичення енергії в магнітному полі дроселя. Коли ключ розімкнуто, струм дроселя замикається через відкритий діод VD1. Енергія, накопичена в магнітному полі дроселя, витрачається на підтримку постійної вихідної напруги.

Розглянемо, як змінюється струм дроселя протягом інтервалу перемикання комутатора Т . Вважатимемо, що ємність конденсатора, що згладжує, дуже велика, так що вихідна напруга постійно.

Режим роботи схеми залежить стану ключа. Позначимо t і – час, протягом якого ключ замкнутий. Розглянемо такі інтервали часу.

1. Інтервал 0 ÷ t і . Ключ замкнутий. До діода прикладена зворотна напруга, і він закритий. Збільшення струму на цьому інтервалі

Тимчасові діаграми напруги та струмів імпульсного регулятора показані на рис. 10.2.

Оскільки комутація відбувається періодично, сумарна зміна струму на інтервалі часу T дорівнює нулю:

	i = i1			U вх t і − U вихT

З цього співвідношення випливає, що вихідна напруга

i (t)

U вих =		Uвх = DU вх.

Тут D = T t і - Коефіцієнт заповнення імпульсів.

Рівність (10.1) називають регулювальною характеристикою імпульсного регулятора.

Таким чином, вихідна напруга імпульсного регулятора пропорційно коефіцієнту заповнення імпульсів комутатора. Оскільки D< 1 , выходное напряжение всегда меньше входного. Поэтому такой регулятор называют понижающим. Величиной выходного напряжения можно управлять, изменяя коэффициент заполнения импульсов D . Такой процесс управления называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Она широко применяется не только в импульсных источниках питания, но и в других устройствах.

Формула (10.1) справедлива, якщо струм на інтервалі 0÷T не перетворюється на нуль. Такий режим називають режимом безперервного струму. Якщо струм дроселя протягом якогось проміжку часу на інтервалі 0 ÷ T обертається на нуль, то має місце режим переривчастого струму.

Оскільки ємність конденсатора кінцева, вихідна напруга буде пульсуючим. Визначимо, як впливають на амплітуду пульсацій значення індуктивності та ємності фільтра, що згладжує.

При оцінці величини пульсацій вихідної напруги для спрощення аналізу приймемо, що індуктивність дроселя L → ∞; Струм дроселя при цьому має форму прямокутних імпульсів (рис. 10.3). Середнє значення струму

Iср =(1 − D) I1 .

Якщо ємність конденсатора досить велика, його опір на частоті першої та вищих гармонік значно менший за опір навантаження:

1 C

У цьому вважатимуться, що змінна складова струму замикається через конденсатор. Наближені форми кривих напруги u (t) і струму i (t) показані на рис. 10.4.

Приріст напруги u			1 ò (1 − D ) I 1 dt = (1 − D ) DT I 1 .
u З =	1 ò Iср dt =

З отриманого виразу випливає, що амплітуда пульсацій вихідної напруги залежить від його середнього значення.

Для зменшення амплітуди пульсацій вихідної напруги необхідно, щоб виконувалася умова

C³ (1 − D) DT I .

D u З 1

Аналогічним чином можна показати, що амплітуда пульсацій струму зменшується, якщо індуктивність дроселя

L ³ (1 − D ) DT U .

D i L Н

У режимі величина пульсацій струму залежить від його середнього значення.

3. Підвищує імпульсний регулятор

Схема підвищує імпульсного регулятора показано на рис. 10.5. Коли ключ замкнутий, діод закритий, і до дроселя додана вхідна напруга. Використовуючи припущення, прийняті у попередньому параграфі, визначимо зміну струму дроселя на інтервалі 0 ÷ t

		U вх	t та .

Після розмикання ключа діод відкриється і утворюється послідовний ланцюг. Енергія, накопичена у дроселі, передається на вихід схеми. При цьому струм дроселя зменшується. Зміна струму на інтервалі t та ÷ T

		(U out − U in )(T − t and )

Оскільки середнє значення струму залишається незмінним, сумарна зміна струму на інтервалі T дорівнює нулю:

i 1 + i 2 = 0.

Підставляючи останнє рівність формули (10.2) і (10.3), отримаємо регулювальну характеристику схеми, показаної на рис. 10.5:

	U вих =				U вх.
				− D

При D>0.5 вихідна напруга перевищує вхідну. Тому регулятор на рис. 10.5 називають підвищуючим. Величиною вихідної напруги можна керувати, змінюючи коефіцієнт заповнення імпульсу D .

Як і в знижувальному перетворювачі, амплітуда пульсацій струму у схемі на рис. 10.3 залежить від його середнього значення.

4. Інвертуючий імпульсний регулятор

Схема регулятора, що інвертує, зображена на рис. 10.6.

Роз'єм циклу перетворення на два такти. Протягом першого такту при замкнутому ключі струм циркулює в контурі, утвореному джерелом вхідної напруги, ключем і дроселем. При цьому у дроселі відбувається запасання енергії.

При розмиканні ключа енергія, накопичена в дроселі, передається в конденсатор та опір навантаження.

Визначимо регулювальну характеристику схеми на рис. 10.6. Приймемо, що протягом кожного такту напруга постійно, а струм дроселя змінюється лінійно. Із закритим ключем

U вих = L T − i 2 t і .

Тут i 2 - Зміна струму на інтервалі T - t і .

Середнє значення струму за цикл перетворення має бути незмінним. Тому сумарна зміна струму на інтервалі T i 1 + i 2 = 0. Регулювальна характеристика імпульсного регулятора, що інвертує

U вих = 1 − D D U вх.

5. Втрати та ККД імпульсних регуляторів

Ключ є одним із основних джерел втрат в імпульсних джерелах живлення. Залежно від топології перетворювача на ключ припадає від 40 до 50 % загальної суми втрат. Криві напруги та струму в ключі понижуючого імпульсного перетворювача показані на рис. 10.7. Як ключ використовується МОП-транзистор.

Римською цифрою I позначені інтервали часу, що відповідають замиканню та розмиканню ключа. Цифрою II позначено інтервал, що відповідає замкнутому стану ключа. Як випливає з рис. 10.7, основну частину втрат у ключі складають втрати на електропровідність та втрати на перемикання. Для зменшення втрат на електропровідність намагаються мінімізувати напругу на замкнутому ключі.

Іншим елементом, що робить значний внесок у загальну суму втрат, є діод. Графік струму діода на інтервалі комутації показано на рис. 10.8.

Основну частку втрат у діоді становлять втрати на електропровідність та зворотне відновлення. Втрати, пов'язані з проходженням зворотного струму через діод на інтервалі зворотного відновлення можуть досягати значної величини. Зворотний струм діода може викликати кидок струму в ключі, що призведе до додаткових втрат. Для зменшення втрат використовують діоди Шоттки, що мають меншу пряму напругу.

Інший шлях зменшення втрат – заміна діода МОП-транзистором. Ефект заміни полягає в тому, що опір відкритого каналу МОП-транзистора дуже мало. Керуючі імпульси на затвори МОПтранзисторів подаються так, що нижній транзистор відкривається лише після того, як повністю закриється верхній транзистор. Таке керування МОП-ключами імітує роботу діода і називається синхронним керуванням.

Визначимо приблизно втрати в понижувальному імпульсному регуляторі, показаному на рис. 10.1. Це дасть можливість оцінити вплив параметрів регулятора на величину втрат ККД схеми, що розглядається. Для спрощення викладок приймемо такі припущення.

1. Вольт-амперну характеристику ключа вважатимемо шматково-лінійною (рис. 10.9). У закритому стані струм ключа дорівнює нулю, а у відкритому

стан ключ має опір, що дорівнює R вкл . Опір вимикача у відкритому стані не залежить від струму через нього.