Повышающий преобразователь

Преобразователь с обратным ходом

Схема преобразователя с обратным ходом изображена на рис. 13.38, а. Переключе­нием транзистораT_sуправляет модулятор ширины импульса. Транзистор включен в течение времени t_вкл и выключен в течение времени t_выкл (рис. 13.38, б).

За время t_вкл ток I_вкл течет от входа через индуктивность L, диод при этом заперт, и конденсатор С разряжается на выход. Когда транзистор выключен, ток I_выкл про­должает течь через индуктивность, далее через диод и заряжает конденсатор в тече­ние времениt_D.Энергия, накопленная на индуктивности в течение t_вкл, поступает на сглаживающий конденсатор за времяt_D.Следует заметить, что полярность вы­ходного напряжения противоположна входному. Возможен некоторый момент вре­мени, который зависит от скорости изменения I_выкл и времени цикла переключения Т, когда ток через индуктивность станет равен нулю.

Из требования стабильности работы схемы необходимо, чтобы ток в начале цикла был равен току в конце цикла. Следовательно, суммарное изменение тока за цикл должно быть равно нулю:

или

Преобразовав уравнение (13.52), получаем:

При этом

В преобразователе с обратным ходом выходное напряжение может быть и боль­ше входного напряжения, и меньше (см. уравнение (13.53)). Выходным напряже­нием можно управлять, изменяя время включения переключателя. Следует заметить, что этот преобразователь может работать в непрерывном режиме, когдаt₀ = 0.

(13.55) (13.56) (13.57) (13.58)

Преобразователь с обратным ходом легко модифицируется добавлением одной или более вторичных обмоток с приданием специальных функций. Например, на рис. 13.39 изображена схема изолированного преобразователя. Трансформатор в таком преобразователе должен иметь значительную индуктивность. Применяется изолированный преобразователь для обеспечения высокого напряжения с низким током (в телеприемниках и компьютерных мониторах).

Схема повышающего преобразователя представлена на рис. 13.40, а. Переключени­ем транзистораT_sуправляет модулятор ширины импульса. Транзистор включен в течение времени t_вкл и выключен в течение времени t_выкл (рис. 13.40, б).

За время t_вкл ток I_вкл течет от входа через индуктивность Lи транзистор. Диод при этом заперт, и конденсатор С разряжается на выход. Когда транзистор закрыт, ток I_выкл продолжает течь через индуктивность и далее через диод и заряжает кон­денсатор в течение времениt_D.Энергия, накопленная на индуктивности в течение t_вкл, поступает на сглаживающий конденсатор за времяt_D.Следует заметить, что полярность выходного напряжения противоположна входному. Возможен некото­рый момент времени, который зависит от скорости изменения I_выкл и времени цик­ла переключения Т, когда ток через индуктивность станет равен нулю. Скорость изменения тока запишется как:

за времяt_Dскорость изменения тока будет:

Из требования стабильности работы схемы необходимо, чтобы ток в начале цикла был равен току в конце цикла. Следовательно, суммарное изменение тока за цикл должно быть равно нулю:

Или

Преобразовав уравнение (13.60), получаем:

Таким образом, выходное напряжение больше входного напряжения, поэтому преобразователь имеет такое название. Выходным напряжением можно управлять, изменяя время включения переключателя. Следует заметить, что этот преобразова­тель может работать в непрерывном режиме, когдаt₀= 0.