串聯(lián)型脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路
發(fā)布時(shí)間:2012/7/9 20:24:37 訪問次數(shù):2801
串聯(lián)型脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓WFU2N60電路如圖2-72(a)所示。該電路由開關(guān)調(diào)整管VT、濾波儲(chǔ)能電路(包括電感L、電容C和續(xù)流二極管VD)、取樣電路R1R2、基準(zhǔn)電路、比較器A2、三角波發(fā)生器及脈沖寬度調(diào)制(PWM)電壓比較器A.組成。三角波發(fā)生器及脈沖寬度調(diào)制電壓比較器構(gòu)成開關(guān)時(shí)間控制器。圖中開關(guān)調(diào)整管、輸入電壓、輸出電壓三者串聯(lián),故稱串聯(lián)型。
在VT、L、C、VD均為理想元件的情況下,當(dāng)開關(guān)調(diào)整管VT基極上加有正脈沖電壓時(shí),VT飽和導(dǎo)通,此時(shí)電感L兩端的電壓為UI-UO,電壓極性是左正右負(fù),VD處于反偏截止?fàn)顟B(tài),L上流過一個(gè)線性增長的電流,特從最小值ILm開始增加。此電流先向負(fù)載_R。輸送電流(此時(shí)電感上的電流低于負(fù)載電流,故C也向R。放電)。當(dāng)電感上電流大于R。上電流時(shí),電感上電流一方面向C充電,另一方面向RL輸送,在此期間,電感上逐步積累磁能。
當(dāng)開關(guān)調(diào)整管VT基極上無脈沖電壓或加有負(fù)脈沖電壓時(shí),VT截止,L上的電壓極性發(fā)生反轉(zhuǎn),即變?yōu)樽筘?fù)右正,VD導(dǎo)通,先前儲(chǔ)存在L中的磁能開始轉(zhuǎn)換成電流而釋放。此電流一方面提供給負(fù)載R。,使負(fù)載R。繼續(xù)有電流通過,因而VD被稱為續(xù)流二極管;另一方面先向電容C充電(當(dāng)電感中的電流大于負(fù)載電流時(shí)),繼而C向R。放電(當(dāng)電感中的電流小于負(fù)載電流時(shí)),此期間電感L上的電壓被鉗位于UO。電感L及電容C上的電壓、電流波形如圖2-72(b)所示。
式中,K=ToN/T稱為時(shí)間比例系數(shù)。改變K就能改變輸出電壓UO的大小。
由上式可以看出,改變脈沖寬度T0n能穩(wěn)定輸出電壓。例如因負(fù)載電流增大或電網(wǎng)電壓降低,而使輸出電壓Uo下降時(shí),通過控制電路使ToN增加,就可以使UO上升到原來的穩(wěn)定值。續(xù)流二極管VD給電感釋放儲(chǔ)能量提供通路,使截止時(shí)負(fù)載中仍有電流流過。
串聯(lián)型脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓WFU2N60電路如圖2-72(a)所示。該電路由開關(guān)調(diào)整管VT、濾波儲(chǔ)能電路(包括電感L、電容C和續(xù)流二極管VD)、取樣電路R1R2、基準(zhǔn)電路、比較器A2、三角波發(fā)生器及脈沖寬度調(diào)制(PWM)電壓比較器A.組成。三角波發(fā)生器及脈沖寬度調(diào)制電壓比較器構(gòu)成開關(guān)時(shí)間控制器。圖中開關(guān)調(diào)整管、輸入電壓、輸出電壓三者串聯(lián),故稱串聯(lián)型。
在VT、L、C、VD均為理想元件的情況下,當(dāng)開關(guān)調(diào)整管VT基極上加有正脈沖電壓時(shí),VT飽和導(dǎo)通,此時(shí)電感L兩端的電壓為UI-UO,電壓極性是左正右負(fù),VD處于反偏截止?fàn)顟B(tài),L上流過一個(gè)線性增長的電流,特從最小值ILm開始增加。此電流先向負(fù)載_R。輸送電流(此時(shí)電感上的電流低于負(fù)載電流,故C也向R。放電)。當(dāng)電感上電流大于R。上電流時(shí),電感上電流一方面向C充電,另一方面向RL輸送,在此期間,電感上逐步積累磁能。
當(dāng)開關(guān)調(diào)整管VT基極上無脈沖電壓或加有負(fù)脈沖電壓時(shí),VT截止,L上的電壓極性發(fā)生反轉(zhuǎn),即變?yōu)樽筘?fù)右正,VD導(dǎo)通,先前儲(chǔ)存在L中的磁能開始轉(zhuǎn)換成電流而釋放。此電流一方面提供給負(fù)載R。,使負(fù)載R。繼續(xù)有電流通過,因而VD被稱為續(xù)流二極管;另一方面先向電容C充電(當(dāng)電感中的電流大于負(fù)載電流時(shí)),繼而C向R。放電(當(dāng)電感中的電流小于負(fù)載電流時(shí)),此期間電感L上的電壓被鉗位于UO。電感L及電容C上的電壓、電流波形如圖2-72(b)所示。
式中,K=ToN/T稱為時(shí)間比例系數(shù)。改變K就能改變輸出電壓UO的大小。
由上式可以看出,改變脈沖寬度T0n能穩(wěn)定輸出電壓。例如因負(fù)載電流增大或電網(wǎng)電壓降低,而使輸出電壓Uo下降時(shí),通過控制電路使ToN增加,就可以使UO上升到原來的穩(wěn)定值。續(xù)流二極管VD給電感釋放儲(chǔ)能量提供通路,使截止時(shí)負(fù)載中仍有電流流過。
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