Особенности построения схем
импульсных блоков питания (ИБП).
Импульсные
блоки питания (ИБП) на сегодняшний день получили самое широкое распространение
и с успехом используются во всех современных радиоэлектронных устройствах. Для
стабилизации выходных напряжений ИБП, схема ШИМ-контроллера должна контролировать
величину выходных напряжений. Для этих целей используется цепь слежения (или
цепь обратной связи), выполненная на оптопаре U1 и резисторе R2. В ИБП используются два принципа
реализации цепей слежения:
-
непосредственный;
-
косвенный.
1. Непосредственный принцип реализации цепей слежения (напряжение
обратной связи снимается непосредственно с вторичного выпрямителя). Увеличение
напряжения во вторичной цепи трансформатора Т1 (рис. 1) приведет к увеличению
интенсивности излучения светодиода, а, следовательно, уменьшению сопротивления
перехода фототранзистора (входящих в состав оптопары U1). Что в свою очередь,
приведет к увеличению падения напряжения на резисторе R2, который включен
последовательно фототранзистору и уменьшению напряжения на контакте 1
ШИМ-контроллера (см. рис. 1). Уменьшение напряжения заставляет логическую
схему, входящую в состав ШИМ-контроллера, увеличивать длительность импульса до
тех пор, пока напряжение на 1-м контакте не будет соответствовать заданным
параметрам.
При
уменьшении напряжения во вторичной цепи трансформатора Т1 - процесс обратный -
до тех пор, пока напряжение на 1-м контакте не будет соответствовать заданным
параметрам.
Рис. 1.
2. Косвенный принцип слежения (напряжение обратной связи снимается с
дополнительной обмотки импульсного трансформатора, см. рис. 2).
Уменьшение
или увеличение напряжения на обмотке W2, приведет к изменению напряжения и на
обмотке W3, которое через резистор R2 также приложено к выводу 1 ШИМ
контроллера.
Рис. 2.
3. Схемы защиты от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке ИБП. В случае КЗ вся энергия,
отдаваемая во вторичную цепь ИБП, будет теряться и напряжение на выходе будет
практически равно нулю. Соответственно схема ШИМ-контроллера будет пытаться
увеличить длительность импульса для того, что бы поднять уровень этого
напряжения до соответствующего значения. В итоге транзистор VT1 будет все
дольше и дольше находиться в открытом состоянии, и через него будет
увеличиваться протекающий ток, а это, в конце концов, приведет к выходу из
строя этого транзистора.
В ИБП предусмотрена защита
транзистора преобразователя от перегрузок по току в таких нештатных ситуациях.
Основу ее составляет резистор Rзащ (рис. 1,2), включенный последовательно в
цепь, по которой протекает ток коллектора Iк. Увеличение тока Iк, протекающего
через транзистор VT1, приведет к увеличению падения напряжения на этом
резисторе, а, следовательно, напряжение, подаваемое на контакт 2
ШИМ-контроллера, также будет уменьшаться. Когда это напряжение снизится до
определенного уровня, который соответствует максимально допустимому току
транзистора, логическая схема ШИМ контроллера прекратит формирование импульсов
на выводе 3, и блок питания перейдет в режим защиты (иначе говоря, отключится).