Наверх
Москва: +7 (495) 150-07-50
Санкт-Петербург: +7 (812) 407-11-69
Заказать обратный звонок
Бесплатно из регионов России:
пн-вс: 8.00 - 19.00

Импульсные стабилизаторы напряжения

Импульсный стабилизатор напряжения чаще других применяется в радиоэлектронике благодаря своему свойству сохранять стабильный КПД в процессе работы. Это устройство может трансформировать напряжение в ток и ток в напряжение независимо от входных и выходных параметров. В процессе функционирования устройство почти не нагревается, соответственно, не нуждается в сложной системе теплоотвода. Стабилизатор постоянного напряжения потребляет электроэнергию в весьма умеренных масштабах, при этом потребляемые количество тока в несколько раз меньше выходного.

Кроме того, устройство не чувствительно к качеству электропитания и прекрасно подходит для дистанционного управления и при автономном режиме работы.

Импульсные стабилизаторы напряжения и их особенности

Конструкция импульсного стабилизатора включает:

  • ключевой транзистор (может встраивается более мощный для увеличения КПД и уменьшения нагрева корпуса);
  • схему управления;
  • фильтрующие конденсаторы;
  • дроссель.

Работа такого стабилизатора зависит от того, как смонтированы данные элементы. Устройство может повышать или понижать напряжение, а также изменять его полярность.

На рисунке обозначена схема простой конструкции импульсного стабилизатора напряжения.

На пластмассовые катушки, защищенные броневыми магнитопроводами Б22, в основе которых феррит М2000НМ, намотаны дроссели L1 и L2.

Дроссель L1 состоит из семи проводов ПЭВ-1 0,35 и 18 спиралей жгута. Дополнительную защиту предоставляет прокладка в 0,8 мм, вложенная в магнитопровод между чашечками. Обмотка дросселя L1 характеризуется активным сопротивлением в 27 мОм.

У дросселя L2 уже 9 спиралей жгута и десять проводов ПЭВ-1 0,35. В этом случае пространство между чашечками составляет 0,2 мм, а активное сопротивление — 13 мОм. Для дополнительной защиты можно использовать прокладку, изготовленную из теплостойкого жесткого материала, например, слюды, текстолита либо электрокартона. Для скрепления чашек магнитопровода используется выполненный из немагнитного материала винт.

В процессе наладки к выходу импульсного стабилизатора напряжения подсоединяется нагрузка, мощность которой 10 Вт и сопротивление 5-7 Ом. Выходное номинальное напряжение устанавливается путем подбора резистора R7, после нагрузка увеличивается до 3 А. Чтобы абсолютно минимизировать скачки напряжения на конденсаторе С3, посредством подбора значений конденсатора С4 устанавливается соответствующая частота генерации, к примеру 18-20 кГц.

Разрешается, увеличивая данные резистора R7 с одновременной установкой новых параметров рабочей частоты, повысить выходное напряжение прибора до 8-10В. В геометрической прогрессии, соответственно, повысится и рассеиваемая транзистором ѴТЗ мощность.

Рекомендуется для надежности применять в схеме ключевого стабилизатора электролитические конденсаторы К52-1. Для достижения оптимальных параметров емкости включение конденсаторов осуществляют параллельно.

Особенности эксплуатации

  • Защита от импульсных помех
    Импульсный стабилизатор напряжения может стать причиной возникновения высокочастотных помех, которые вызываются перемещением ключе, осуществляющими коммутацию тока. При этом отсутствует возможность программирования режима транспортировки ключей для того, чтобы они осуществляли движение именно в тот момент, когда при замыкании возникает нулевое напряжение или при размыкании электроток не протекает через них. Вследствие этого довольно часто возникают существенные всплески напряжения в момент коммутации, способные распространяться не только на вход, но и на выход стабилизирующего устройства. Для подавления подобных помех используются помехопоглощающие фильтры, устанавливаемые на выходе и входе стабилизатора.
  • Применение в сетях переменного электротока
    Импульсный стабилизатор напряжения осуществляет преобразование входящего постоянного тока в выходящий. Для того, чтобы запитать приборы, требующие переменного тока, на входе устанавливаются фильтр сглаживания и выпрямитель.
    Важно учитывать, что под нагрузкой импульсный стабилизатор напряжения показывает отрицательное значение дифференциального сопротивления: повышение входного напряжения обратно взаимосвязано с параметрами выходного напряжения в сторону его уменьшения и наоборот. При подключении подобного прибора в сеть переменного электротока посредством мостового могут возникать нечеткие гармоники. Во избежание негативного явления, а также для сохранения необходимого коэффициента мощности используется компенсатор.