На мощном биполярном транзисторе
В настоящее время, в качестве источников вторичного питания электронной аппаратуры, как правило, используются импульсные выпрямители без входного трансформатора. В основе построения импульсных выпрямителей положен принцип выпрямления напряжения сети и последующим преобразованием выпрямленного напряжения в импульсное с частотой повторения импульсов 30.50 кГц.
Выпрямление напряжения сети обычно осуществляется мостиковым двухполупериодным выпрямителем. Преобразование постоянного напряжения в импульсное осуществляется специальным инвертором на мощных транзисторах.Импульсное напряжение с инвертора подается на высокочастотный малогабаритный импульсный понижающий трансформатор и затем на низковольтный выходной выпрямитель. В последних вариантах построения импульсных выпрямителей отказываются и от использования высокочастотного трансформатора и импульсы с инвертора подаются непосредственно на выходной выпрямитель
Использование вторичного источника питания с бестрансформаторным входом, благодаря устранению низкочастотного силового трансформатора и дросселя, а также переходу на повышенные частоты работы инвертора, позволяет повысить коэффициент полезного действия выпрямителя до 85..95%, а также существенно уменьшить его габариты и массу. Структурная схема источника питания с бестрансформаторным входным выпрямителем приведена на рис.6.13.
Рис. 6.13. Структурная схема вторичного импульсного
источника электропитания.
В рассматриваемом выпрямителе переменное напряжение сети Uc подается непосредственно на мостиковый выпрямитель (Bl) со сглаживающим фильтром(Сф). Выпрямленное напряжение (Uо) поступает на инвертор,выполненый на мощном биполярном транзисторе. Инвертор преобразует постоянное напряжение U0 в последовательность импульсов переменной длительности (Ufп) .Частота повторения импульсов может меняться в пределах 20…40кГц. Это напряжение трансформируется высокочастотным малогабаритным трансформатором до требуемого значения(U’fп) и подается на выходной выпрямитель (В2) с фильтром нижних частот. С выхода фильтра постоянное напряжение нужной величины подается на нагрузку выпрямителя.
Стабилизация выходного выпрямленного напряжения осуществляется в инверторе методом ШИМ(широко-импульсной модуляции).Для этого с высокоомного делителя напряжения, включенного параллельно нагрузке, снимается часть напряжения и подается на компаратор. На второй вход компаратора подается опорное напряжение(Uоп) с параметрического стабилизатора напряжения. С выхода компаратора напряжение подается на мультивибратор устройства формирования управляющих импульсов инвертора. При отклонении выходного напряжения выпрямителя от номинального значения (Uн0) длительность импульсов, вырабатываемых мультивибратором, изменяется так, чтобы выходное напряжение выпрямителя вернулось к своему номинальному значению.
СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Стабилизация напряжения на выходе выпрямителя в настоящее время осуществляется с помощью параметрических стабилизаторов, построенных на основе полупроводниковых стабилитронов, а также стабилизаторами с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляций. Значительно реже применяются компенсационные стабилизаторы напряжения на мощных биполярных транзисторах.