Преобразователь напряжения понижающего типа

курсовая работа

1. Принцип действия

Схема импульсного преобразователя постоянного напряжения понижающего типа представлена на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 - Преобразователь напряжения понижающего типа

Ключевой элемент VT осуществляет высокочастотную коммутацию тока. Кроме этого, в составе преобразователя имеются разрядный диод VD, дроссель L, конденсатор C образующие выходной LC-фильтр, а также схема управления СУ, осуществляющая стабилизацию напряжения или тока нагрузки с сопротивлением Rн. Ключевой элемент может находиться в двух состояниях - полной проводимости и отсечки. Если эти состояния сменяют друг друга с постоянной периодичностью, равной T, то, обозначив время нахождения ключа в проводящем состоянии - как время проводимости (tи), а время нахождения ключа в состоянии отсечки - как время паузы (tп), можно ввести понятие коэффициента заполнения (duty cycle), равного:

На рисунке 1.2 показана графическая интерпретация этого параметра.

Рис. 1.2 - Графическая интерпретация коэффициента заполнения

Фаза накачки энергии протекает на протяжении времени tи, когда ключевой элемент VT открыт, то есть проводит ток (рисунок 1.3, а). Этот ток далее проходит через дроссель L к нагрузке, шунтированной конденсатором C. Накопление энергии происходит как в дросселе, так и в конденсаторе. Ток IL увеличивается. После того, как ключевой элемент VT переходит в состояние отсечки, наступает фаза разряда (рисунок 1.3, б), продолжающаяся время tп. Поскольку любой индуктивный элемент стремится воспрепятствовать изменению направления и величины тока, протекающего через его обмотку, в данном случае ток дросселя IL мгновенно уменьшиться до нуля не может, и он замыкается через разрядный диод VD. Источник питания в фазе разряда отключен, и дросселю неоткуда пополнять убыль энергии, поэтому разряд происходит по цепи "диод-нагрузка".

а - транзистор открыт б - транзистор закрыт

Рис. 1.3 - Фазы работы преобразователя

По истечении времени Т процесс повторяется - вновь наступает фаза накачки энергии. Напряжение на выходе преобразователя:

Делись добром ;)