Преобразователи напряжения

Преобразователями постоянного напряжения (конверторами) называют устройства, изменяющие постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. Конверторы основаны на импульсных устройствах, позволяющих осуществлять преобразование с минимальными поте­рями. Схемы преобразователей, работающих с понижением напря­жения, приведены на рис. 129. В схеме рис. 129, а используется источник питания с напряжением ЭДС Е, электронный ключ S, диод VD, индуктивный элемент (дроссель) L и конденсатор большой емкости С. Ключ включается на время длительности импульса tи с постоянной частотой f и периодом Т. За это время конденсатор заряжается до напряжения Uc = Uн. После прекращения импульса конденсатор разряжается через сопротивление нагрузки Rн. Так как постоянная времени СRн>>T, а индуктивность с конденсатором образуют LC -фильтр, выходное напряжение преобразователя изменяется мало и можно приближенно считать напряжение нагрузки Uн, как и ток в цепи нагрузки, постоянным. Регулирование напряжения на выходе преобразователя осуществляется изменением длительности tи импульса, подаваемого на ключ S.

Рис. 129. Схемы преобразователей постоянного напряжения с последовательным (а) и параллельным (б) включением электронных ключей.

В схеме на рис. 129, б, содержащей источник питания с напряжением ЭДС Е, электронный ключ S включает импульсами длительностью tи цепь с индуктивным элементом (дросселем) L с постоянной частотой f. За время tи в дросселе L накапливается электромагнитная энергия. При отключении ключа конденсатор большой емкости С заряжается через диод VD напряжением индукции от дросселя L. В этом случае напряжение на выходе преобразователя определяется соотношением

В преобразователях малой и средней мощности (до 1 кВт) в качестве ключа используют биполярные и полевые транзисторы, а в преобразователях большей мощности — тиристоры.