НИЯ осуществляется за счет изменения ширины импуль* сов преобразователя. Широтно-имнульсный способ регу< лирования приемлем только для инверторов напряжения,

ЬЛ. 01 ИМ£УЕНМЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Большинство современной радиотехнической аппаратуры выполняется на интегральных схемах. Применение интегральных схем при проектировании радиотехниче-

Рис. 6.33. Структурная схема ИВЭ.

) -трансформатор; 2 -

выпрямитель; 5 - фильтр; 4 - стабилизатор напряжения.

ской аппаратуры привело к значительной диспропорции между массой и объемом функциональной аппаратур!.! и массой и объемом источников вторичного электропитания (ИВЭ).

При использовании систем вторичного питания, применявшихся в радиоэлектронной аппаратуре на инте-гральных схемах второго поколения, относительный объем электропитаю-щих устройств в новых разработках может достигать 70% и более объема функциональной аппаратуры всего радиотехнического комплекса.

Применение.интегральных схем привело к расширению функциональных возможностей радиоэлектронной аппаратуры. В то же время возросли требования к вы-ходны.м параметрам и удельным характеристикам ИВЭ.

Помимо того, изменились номиналы выходных напряжений и токов нагрузки ИВЭ. Если для транзисторной радиоаппаратуры применялись источники электропитания, имеющие номинальные значения выходных напряжений 12,6; 20; 27; 36 В, то для питания устройств на интегральных схемах требуются источники с номинальными значения.ми напряжений 2; 5; 12 В.

Расширение функциональных возможностей радиоаппаратуры привело в свою очередь к увеличению мощности, потребляемой от источников электропитания. Снижение уровней питающих напряжений и повышение их мощности делают проблематичным миниатюризацию ИВЭ.

Для питания транзисторной радиоаппаратуры п1иро!г) распространена схема ИВЭ, приведенная на рис. 6.33, Схема включает в себя силовой трансформатор, выпрямитель, фильтр, непрерывный или импульсный стабилизатор напряжения и устройства защиты.

Напряжение сети, преобразованное трансформатором, выпрямляется, фильтруется и стабилизируется стабилизатором.

1Z0 -0,6

ео-о,

-o,z

(7 № 30 40 50

Рис, 6 34, Зависимости КПД н м мцности, рассеиваемой регулй-р>ющим элементом стабилизатора, от вы.ходного напряжения,

для непрерывного стабилизатора; 3 - l=f(%x У. 4 - Рг,.. =fW ..,. ) для

импульсного стабилизатора.

Применение в схеме непрерывного стабилизатора обеспечивает хорошие качественные параметры ИВЭ. Основными элементами, в которых теряется значительная мощность и от которых зависит КПД, масса и объем ИВЭ, являются стабилизатор напряжения, фильтр п силовой трансформатор.

В схеме рис. 6.33 широко применяется стабилизатор непрерывного действия с последовательным включением регулирующего элемента.

Коэффициент полезного действия непрерывного стабилизатора в основном зависит от мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе. Величина этой мощности зависит от пределов изменения входного напряжения, пределов регулировки напряжения на выходе и от величины выходной мощности.

На рис. 6.34 приведены ориентировочные зависимости КПД (кривая/) и мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе (кривая 2), для непрерывного стабилизатора, имеющего выходную мощность 50 Вт. Как видно из рис.6.34, при низких уровнях выходного напряжения (2 - 5 В) КПД стабилизатора мал, а на его регулирующем элементе рассеивается значительная мощность, превышающая полезную мощность, отдаваемую

им Б нагрузку, при новышенни уровня выходного напряжения (при Рвых = const) кпд возрастает, а мощность, рассеиваемая на регулирующем элементе, уменьшается. Если использовать ИВЭ с непрерывным стабилизатором для устройств на интегральных схемах, уо КПД источника в целом составит 17-25%. Это значит, что мощ-

Рис. 6.35. Структурная схема выпрямитель-тель.

фильтр - преобразова-

ность, рассеиваемая ИВЭ, в 3-5 раз превышает мощность в нагрузке.

Значительная мощность, рассеиваемая на регулирующем элементе непрерывного стабилизатора, приводит к необходимости применять параллельное включение регулирующих элементов (транзисторов) и устанавливать их на теплоотводы (радиаторы). Размеры теплоотводов зависят от мощности, рассеиваемой па регулирующем элементе. Таким образом, объем и масса стабилизатора непрерывного действия в основном определяются объемом и массой регулирующих элементов и их теплоотводов. Чем ниже уровень выходного напряжения, тем хуже удельные характеристики непрерывного стабилизатора, т. е. больше масса и объем ИВЭ.

Применение импульсного стабилизатора вместо стабилизатора непрерывного действия позволяет значительно уменьшить мощность, рассеиваемую на регулирующем элементе, повысить КПД, уменьшить массу и объем. На рис. 6.34 приведены зависимости Г1=[([/вых) и Ррэ = =[(вых) (кривые 3,4) для импульсного стабилизатора, имеющего выходную мощность 50 Вт. Как видно из рис. 6.34, КПД импульсного стабилизатора (кривая 3) значительно превосходит КПД стабилизатора непрерывного действия и приблизительно равно 90 %.

Замена непрерывного стабилизатора импульсным не может в достаточной степени снизить массу и объем ИВЭ, так как его масса и объем определяются также в значи-