Источники питания с бестрансформаторным входом

Особенностью таких источников является использование процесса преобразования входного напряжения с использованием высокой частоты.

Отсутствие силового трансформатора на входе и использование трансформатора на повышенной частоте существенно улучшает массогабаритные характеристики.

Функциональная схема ИПБВ на базе регулируемого преобразователя имеет следующий вид:

· ВЧФ – препятствует проникновению помех от ИПБВ во входные цепи и наоборот;

· ВУ – выпрямительное устройство;

· СФ – сглаживающий фильтр;

· ЗГ – синхонизирующий задающий генератор;

· ГПН – генератор пилообразного напряжения;

Работу ИПБВ со стабилизацие выходного напряжения с использованием ШИМ легко представить, рассмотрев диаграммы напряжений на отдельных участках схемы.

С целью упрощения регулировки преобразования, как правило, строится по однотактной схеме с обеспечением рекуперации части энергии, на накопленной в реактивных элементах в источник входного напряжения. На выходе преобразователя при напряжении до В ставят выпрямитель со средней точкой. С целью уменьшения времени коммутации силовых транзисторов на входах применяют цепи, обеспечивающие значительное превышение запирающего напряжения по отношению к отпирающему.

Например, такая как показана на рисунке далее:

Миниатюризация ВИП

Миниатюризация, в общепринятом понимании, когда объём устройства в основном определяется количеством элементов на единицу объёма для вторичного источника питания, ограничивается определяющим влиянием на размеры всего устройства рассеиваемой мощности. Однако, использование интегральных стабилизаторов напряжения позволяет за счёт достаточно высокой повторяемости параметров технологического процесса, получить стабилизаторы с лучшими характеристиками, чем при сборке их на дискретных элементах.

Нашли применение два вида: гибридные интегральные стабилизаторы (ГИСН) и полупроводниковые микросхемы стабилизаторов, которые называют просто интегральные стабилизаторы напряжения (ИСН).

ГИСН выполняют на бескорпусных интегральных микросхемах и полупроводниковых приборах, которые размещаются на диэлектрической подложке, на которой, методом тонкоплёночной и толстоплёночной технологии, наносятся резисторы, соединённые проводниками. На подложке размещены также, входящие в стабилизатор, дискретные элементы: бескорпусные конденсаторы, переменные резисторы и др.

Выходные уровни напряжения фиксированы и могут быть 5, 6, 9, 12, 15 В. Используя мощные бескорпусные транзисторы и маломощную схему управления, выполненную по гибридно-плёночной технологии, выполняется стабилизация на большие токи.

Электрические ГИСН не отличаются от схем стабилизаторов на дискретных элементах, однако имеют лучшие параметры, чем полупроводниковые интегральные стабилизаторы на одном кристалле. U_вых можно подогнать с точностью , ТКН – меньше 0,001%/⁰С.

Однако, надёжность их ниже, а стоимость значительно выше, чем ИСН, поэтому они ограниченное применение.

Промышленность выпускает два вида ИСН: с регулируемым выходным напряжением (К142ЕН1, К142ЕН2, К142ЕН3, К142ЕН4) и с фиксированным выходным напряжением (К142ЕН5).

Типовая схема включения ИСН типов К142ЕН1,2

С_вх может быть в выпрямителе, а если удалён, то должен быть на входе, исключают влияние помех со стороны входа стабилизатора.

Узелзащиты от перегузки по току и КЗ, состоит из датчика тока R₁ и делителя R₂,R₃, определяющего режим работы транзистора защиты.

Делитель выходного напряжения R₄,R₅ для исключения влияния сопротивления проводов при импульсной нагрузке должен подключаться непосредственно к нагрузке. С_н подключается туда же, повышает устойчивость стабилизатора и снижает уровень пульсаций выходного напряжения. Для повышения устойчивости, включается также . С_оп шунтирует выход опорного напряжения от наводок и помех со стороны других элементов ВИП в условиях печатного контакта.