На мощном биполярном транзисторе

В настоящее время, в качестве источников вторичного питания электронной аппаратуры, как правило, используются импульсные выпрямители без входного трансформатора. В основе построения импульсных выпрямителей положен принцип выпрямления напряжения сети и последующим преобразованием выпрямленного напряжения в импульсное с частотой повторения импульсов 30.50 кГц.

Выпрямление напряжения сети обычно осуществляется мостиковым двухполупериодным выпрямителем. Преобразование постоянного напряжения в импульсное осуществляется специальным инвертором на мощных транзисторах.Импульсное напряжение с инвертора подается на высокочастотный малогабаритный импульсный понижающий трансформатор и затем на низковольтный выходной выпрямитель. В последних вариантах построения импульсных выпрямителей отказываются и от использования высокочастотного трансформатора и импульсы с инвертора подаются непосредственно на выходной выпрямитель

Использование вторичного источника питания с бестрансформаторным входом, благодаря устранению низкочастотного силового трансформатора и дросселя, а также переходу на повышенные частоты работы инвертора, позволяет повысить коэффициент полезного действия выпрямителя до 85..95%, а также существенно уменьшить его габариты и массу. Структурная схема источника питания с бестрансформаторным входным выпрямителем приведена на рис.6.13.

Рис. 6.13. Структурная схема вторичного импульсного

источника электропитания.

В рассматриваемом выпрямителе переменное напряжение сети Uc подается непосредственно на мостиковый выпрямитель (Bl) со сглаживающим фильтром(Сф). Выпрямленное напряжение (Uо) поступает на инвертор,выполненый на мощном биполярном транзисторе. Инвертор преобразует постоянное напряжение U₀ в последовательность импульсов переменной длительности (Ufп).Частота повторения импульсов может меняться в пределах 20…40кГц. Это напряжение трансформируется высокочастотным малогабаритным трансформатором до требуемого значения(U’_fп) и подается на выходной выпрямитель (В2) с фильтром нижних частот. С выхода фильтра постоянное напряжение нужной величины подается на нагрузку выпрямителя.

Стабилизация выходного выпрямленного напряжения осуществляется в инверторе методом ШИМ(широко-импульсной модуляции).Для этого с высокоомного делителя напряжения, включенного параллельно нагрузке, снимается часть напряжения и подается на компаратор. На второй вход компаратора подается опорное напряжение(Uоп) с параметрического стабилизатора напряжения. С выхода компаратора напряжение подается на мультивибратор устройства формирования управляющих импульсов инвертора. При отклонении выходного напряжения выпрямителя от номинального значения (Uн₀) длительность импульсов, вырабатываемых мультивибратором, изменяется так, чтобы выходное напряжение выпрямителя вернулось к своему номинальному значению.

СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Стабилизация напряжения на выходе выпрямителя в настоящее время осуществляется с помощью параметрических стабилизаторов, построенных на основе полупроводниковых стабилитронов, а также стабилизаторами с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляций. Значительно реже применяются компенсационные стабилизаторы напряжения на мощных биполярных транзисторах.