Импульсный лабораторный источник питания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ю работу транзисторов во время запуска преобразователя до окончания заряда конденсаторов фильтров позволяет использование режима медленного запуска.
Главное назначение усилителей ошибки - измерение отклонения выходного напряжения и тока нагрузки с целью поддержания напряжения на выходе источника питания на постоянном уровне. В режиме стабилизации модуляция длительности величины выходных управляющих импульсов осуществляется изменением выходных сигналов усилителей ошибок, входное напряжение которых может изменяться в пределах от 0,5 до 3,5 В.
Оба усилителя могут работать в одинаковых режимах. Выходы усилителей соединены с не инвертирующим входом ШИМ - компаратора. Такая архитектура микросхемы (с управлением по цепи обратной связи) позволяет поддерживать напряжения на выходе источника питания с минимальным отклонением.
В двухтактном режиме вход управления выходными каскадами (вывод 13) подключается к источнику опорного напряжения (вывод 14). В микросхеме имеется источник опорного напряжения (вывод 14), который в рабочем режиме формирует напряжение +5 В с максимальным током нагрузки в 10 мА. Назначение этого источника - питание внешних по отношению к микросхеме цепей.
На выходе компаратора паузы формируется импульс положительной полярности, если времязадающий конденсатор Ст разряжен. Импульс поступает на синхронизирующий вход D-триггера и на входы элементов ИЛИ-НЕ выходного драйвера, закрывая выходные транзисторы Q1. Q2. В двухтактном режиме, когда вход управления выходными каскадами (вывод 13) соединен с источником опорного напряжения (вывод 14), транзисторы выходного каскада управляются противофазно. В этом случае частота переключения каждого транзистора равна половине частоты генератора, а ток, протекающий через каждый выходной транзистор, не превышает величины 200 мА.
Защита транзисторов полумостового преобразователя в микросхеме реализована на компараторах низкого напряжения: по питающему и эталонному. Опорные напряжения для компараторов подводятся к не инвертирующим входам, информационные - к инвертирующим. Уменьшение значения какого-либо из контролируемых напряжений ниже установленных пределов устанавливает соответствующий компаратор в единичное состояние, при этом импульсная последовательность на выходе ШИМ - компаратора прекращается.
Рисунок 2.7 - Типовая схема включения микросхемы TL494
Типовая схема включения микросхемы TL494 [1] в источнике питания с полумостовым преобразователем представлена на рисунке 2.7, временные диаграммы - рисунке 2.8.
Рисунок 2.8 - Временные диаграммы работы микросхемы TL494
На схеме конденсатор С4 и резистор R6 - элементы времязадающей цепи генератора, частота переключения составляет примерно 73 кГц, резисторы R3, R4, конденсатор С2 и конденсатор С1 образуют цепи коррекции усилителей ошибки 1 и 2 соответственно.
Для реализации двухтактного режима работы преобразователя вход управления выходными каскадами (вывод 13) соединен с источником эталонного напряжения (вывод 14). С выводов 8 и 9 микросхемы управляющие импульсы поступают в базовые цепи транзисторов преобразователей.
Напряжение питания +25 В подается на вывод питания микросхемы (вывод 12) и на среднюю точку первичной обмотки трансформатора Т1 для питания транзисторов преобразователя. Опорное напряжение для усилителей ошибок формируется также от источника эталонного напряжения, для чего инвертирующие входы усилителей через резисторы Rl, R2 соединены с выводом 14 микросхемы.
На не инвертирующий вход усилителя ошибки 1 (вывод 1) информация о выходном напряжении источника поступает с делителя Rll, R12. С резистора R9 на инвертирующий вход усилителя ошибки 2 поступает информация о токе в нагрузке.
Режим медленного пуска образован последовательным соединением элементов С2 и R5, причем положительная обкладка конденсатора С2 подключена к выходу источника эталонного напряжения (вывод 14). Эпюры напряжения на временных диаграммах рисунок 2.8 показывают: а) ... форму пилообразного напряжения на выводе 5 микросхемы; б), в) ... выходные импульсы микросхемы; д) ... напряжение в средней точке первичной обмотки согласующего трансформатора.
Варианты исполнения ШИМ-формирователя представлены на рисунках 2.9...2.10. Основные отличия между схемами заключаются в организации цепей смещения усилителей ошибки и включением схемы медленного пуска.
Схема одного из вариантов ШИМ-формирователя источника питания AT [1], представленного на рисунке 2.9, имеет типовое включение. Конденсатор С24, резистор R37 образуют времязадаюшую цепь микросхемы, коррекция усилителя ошибки I осуществляется элементами С23 и R36. Делитель R25, R28, R33, R40, R41 формирует опорное напряжение на выводе 2. Информация о выходном напряжении с резисторов R27, R42, R43 поступает на неинвертируюший вход усилителя 1 (вывод 1). С помощью резисторного делителя R25, R26, R29 формируется опорное напряжение на усилителе 2 (вывод 15). Информация о токе в транзисторах преобразователя поступает в среднюю точку резисторов R26, R29.
Рисунок 2.9 - ШИМ - Преобразователь AT
Принципиальная схема ШИМ - формирователя источника питания конструктива АТХ [1] показана на рисунке 2.10. В этой схеме информация о выходном напряжении поступает с делителя R50, VRl, R49, подключенному к источнику канала +12 В. Наличие регулировочного резистора VR1 позволяет вручную устанавливать номинальное значение выходного напряжения источника питания. Остальные элементы схемы представляют ти?/p>