16.5.2. ПЕРВИЧНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

На рис. 16.35 приведена принципиальная схема первичного стабилизатора напряжения [16.5]. Напряжение сети

Рис. 16.35. Принцип работы первичного импульсного стабилизатора напряжения. LC-фильтр для защиты электросети от вносимых регулятором помех

непосредственно выпрямляется мостовым выпрямителем. Падение напряжения на каждом из двух последовательно включенных сглаживающих конденсаторах составляет 150 В. При помощи коммутирующих транзисторов к первичной обмотке силового высокочастотного трансформатора подается попеременно напряжение

Как видно из схемы, первичная обмотка трансформатора подключается к выпрямителю так, чтобы через нее не могла протекать постоянная составляющая тока. Это предотвращает возможность насыщения трансформатора вследствие несимметрии в длительностях открытого состояния транзисторов коммутатора.

Вторичное переменное напряжение выпрямляется стандартной схемой выпрямителя со средним выводом вторичной обмотки. Использование такой схемы практически не увеличивает затрат на дополнительную часть вторичной обмотки, так как на высокой частоте число витков вторичной обмотки мало. В то же время эта схема снижает мощность потерь на выпрямителе, так как напряжение падает только на одном открытом диоде. Это особенно важно при получении малых выходных напряжений, так как диоды при этом являются основным источником потерь мощности. Для снижения статических и динамических потерь в таких схемах целесообразно применять мощные диоды Шоттки, например типа фирмы Motorola.

Сглаживание пульсаций выходного напряжения осуществляется, как и при вторичной стабилизации напряжения, с помощью LC-фильтра.

Устройство управления работает по тому же принципу, что И для вторичных стабилизаторов. Дополнительно в это устройство включена схема распределителя импульсов, которая подает импульсы управления попеременно на каждый из коммутирующих транзисторов. Так как транзисторы преобразователя находятся на первичной стороне трансформатора, то управление ими должно осуществляться с гальванической развязкой от вторичной стороны. Поэтому импульсы управления должны подаваться на них через импульсные трансформаторы или оптронные ключи.

Чтобы снизить потери мощности на коммутирующих транзисторах, необходимо рассчитать схему так, чтобы эти транзисторы коммутировали напряжение с возможно большей крутизной фронтов импульсов тока, а также не находились одновременно в открытом состоянии. При оптимальном выборе параметров схемы можно добиться коэффициента полезного действия преобразователя свыше 80%. Схемы управления для преобразователей выпускаются в монолитном интегральном исполнении, например фирмы Silicon General или фирмы Texas Instruments.

Описанную схему можно использовать и при питании от сети постоянного напряжения. В этом случае она работает как преобразовате постоянного напряжения с высоким коэффициентом полезного действия.