Ваш город: Пермь
8-800-777-87-26
Бесплатно по РФ Заказать звонок
430-493-239

Импульсные конверторы напряжения

13.10.2011

Импульсный трансформатор представляет собой преобразователь, элемент управления которого функционирует в импульсном состоянии, постоянно замыкаясь и размыкаясь. Благодаря данной особенности работы подача тока происходит порционно.

Данная схема преобразователя напряжения применяется во многих бытовых электроприборах: в телевизорах, заряжающих устройствах для телефона, светодиодных лампах, компьютерной технике, бесперебойных источниках питания и т. д.

Схема преобразователя с обратным ходом проста и имеет следующие элементы:

  • электронный ключ (чаще всего его роль играет транзистор);
  • накопительный дроссель;
  • конденсатор;
  • диод.

Главный принцип функционирования преобразователя заключается в беспрерывной смене закрытия и открытия. При открытом состоянии транзистора возникает подача тока, при этом в дросселе накапливается энергия. При закрытии транзистора энергия через дроссель передается на конденсатор и нагрузку.

Операция происходит поэтапно:

  • 1 этап – при замкнутом транзисторе ток проходит через обмотку первичную, а накопление энергии происходит с трансформацией ее в магнитное поле;
  • 2 этап - транзистор разомкнут, подача тока в обмотку прекращается, однако энергия, аккумулированная в магнитном поле дросселя, продуцирует ток на обмотке вторичной. Возникает открытие диода, при этом в конденсаторе аккумулируется энергия, которая впоследствии будет применена для питания нагрузки на 1 этапе.

Простая схема устройства и незначительное количество электронных составляющих делают инверторы напряжения недорогими и надежными.

Основными достоинствами такого оборудования являются:

  • отсутствие чувствительности к коротким замыканиям на выходе;
  • делают невозможной передачу помех на нагрузку из сети;
  • позволяют регулировать напряжение на выходе в широком диапазоне.

При этом импульсные преобразователи имеют один недостаток – ограничение мощности до 200 Вт. Если требуются более мощные источники питания,

С учетом функциональных особенностей различают следующие типы схем:

  • понижающий преобразователь напряжения – задействован при нагрузках, которым для функционирования требуются большой уровень тока и низкий показатель напряжения;
  • повышающий трансформатор – востребован для питания потребителей, нуждающихся в напряжении, превышающем показатели, которые способен обеспечить источник энергии;
  • инвертирующий трансформатор – используется для получения напряжения с обратной полярностью.

У всех видов преобразователей напряжения есть несколько общих элементов:

  • блок питания;
  • коммутатор (он играет роль ключа);
  • индуктивное устройство для накопления энергии (дроссель, катушка индуктивности);
  • диод для выполнения блокировки;
  • фильтровый конденсатор (он включен параллельно с сопротивлением нагрузки).

Благодаря соединению перечисленных элементов в отличающихся вариантах последовательности можно получить любую их трех разновидностей преобразователя напряжения.

Регулировать показатели выходного напряжения такого устройства удается при помощи корректировки ширины импульсов. А его стабилизация возникает вследствие применения импульсных преобразователей.

Использование стандартных линейных стабилизаторов для подобных целей в таких случаях неоправданно, так как они характеризуются низким уровнем КПД.

Импульсные устройства напряжения подразделяют на:

  • стабилизаторы с широтно-импульсной модуляцией – подвергается изменениям продолжительность импульсов, при этом периодичность их возникновения остается без изменений;
  • выпрямители с частотно-импульсной модуляцией – происходит преобразование частоты управляющих импульсов, а их длительность не изменяется.

Также встречаются варианты импульсных стабилизаторов, которые имеют смешанное регулирование.

В основе функционирования DC/DC преобразователей заложено понятие самоиндукции. Прерывание тока, поступающего через индуктивную катушку, в магнитном поле, расположенном вокруг нее, появляется ЭДС, а на клеммах возникает напряжение, которое характеризуется наличием обратной полярности. Управление током и периодами переключения схемы позволяет осуществлять регулирование напряжения самоиндукции.

Главными рабочими параметрами всех разновидностей импульсных трансформаторов считаются:

  • напряжение на выходе – бывает фиксированным либо регулируемым в определенном промежутке;
  • напряжение на входе;
  • ток на выходе – поможет определить, какую величину нагрузки способен поддерживать источник питания;
  • стабилизация напряжения;
  • размеры пульсаций;
  • КПД.

При выборе генератора импульсов следует уделять особое внимание наличию и качеству систем, которые способны защитить от перегрузок, возможного перегрева и короткого замыкания. Также необходима гальваническая развязка, которая сделает невозможной подачу угрожающего входного напряжения.


Читайте также
Грозозащитные разрядники
17.11.2011
Грозозащитные разрядники
Сравнение конструкций разрядников различных производителей.
Индикаторы емкости свинцовых аккумуляторов «Кулон» - вопросы и ответы (диалог со скептиком)
22.10.2014
Индикаторы емкости свинцовых аккумуляторов «Кулон» - вопросы и ответы (диалог со скептиком)
В статье даны ответы на наиболее часто возникающие вопросы о применени...
Google потерял часть данных пользователей из-за удара молнии
21.08.2015
Google потерял часть данных пользователей из-за удара молнии
Удар молнии, попавший в один из центров обработки данных Google в Бель...
Как правильно выбрать бытовой стабилизатор напряжения
12.07.2012
Как правильно выбрать бытовой стабилизатор напряжения
В статье рассмотрены основные конструкции бытовых стабилизаторов перем...
Электрические сети и сбои электропитания
11.07.2014
Электрические сети и сбои электропитания
Глава из книги Генерального директора ООО «А и Т Системы» ...
Проектирование распределительных сетей объектов с учетом особенностей однофазных нелинейных нагрузок
27.07.2014
Проектирование распределительных сетей объектов с учетом особенностей однофазных нелинейных нагрузок
Расширяющиеся масштабы внедрения однофазных потребителей с нелинейным ...
Как правильно выбрать источник питания (выпрямитель) для гальваники
21.12.2020
Как правильно выбрать источник питания (выпрямитель) для гальваники
В статье рассмотрены особенности применения источников питания постоян...
Выпрямители и выпрямительные системы «Форпост» с регулируемыми выходными параметрами
22.11.2017
Выпрямители и выпрямительные системы «Форпост» с регулируемыми выходными параметрами
В статье представлена новая продукция «Форпост» ...

Ваш или ближайший к вам город
Москва
Да, все верно
Выбрать другой
Ваш или ближайший к вам город