Особенности построения источников питания мониторов

Как отмечалось, в мониторах применяются импульсные источники питания, выходные напряжения которых получаются путем выпрямления сетевого напряжения, преобразования его в напряжение повышенной частоты, трансформации, выпрямления и последующей фильтрации.

Существуют две основные схемы исполнения этих источников: блокинг-генератор и внешний маломощный генератор, управляющий однотактным преобразователем с обратным включением выпрямительного диода (обратно относительно напряжения выходной цепи), который в литературе чаще называют обратноходовым (FLYBACK

).

С целью поддержания выходных напряжений постоянной величине, в схемах источников питания производится модуляция управляющих импульсов регулирующим элементом. Если при регулировании изменяется как частота, так и длительность импульсов (коэффициент заполнения к=т/Т,здесь т

- длительность импульса, а Т

- период повторения импульсов), то реализован принцип частотно-импульсной модуляции ЧИМ (

VFM

-

Variable

.

Frequency

Modulation

).

При изменении только лишь длительности импульсов управления говорят, что осуществляется так называемая широтно-импульсная модуляция ШИМ (PWM - Pulse Width Modulation).

В схеме с блокинг-генератором чаше всего реализовано частотно-импульсное регулирование, в схеме же обратноходового преобразователя с внешним возбуждением выполняется широтно-импульсное регулирование.

Упрощенная схема автоколебательного блокинг-генератора в обратноходовом преобразователе приведена на рис.1. а.

Основу блокинг-генератора составляют транзистор Q

и трансформатор Т1. Цепь положительной обратной связи образована вторичной обмоткой трансформатора, конденсатором С

и резистором R

, ограничивающим ток базы. Резистор Ra

создает контур разряда конденсатора на этапе закрытого состояния транзистора.

Диод Dисключает прохождение в нагрузку RHимпульса напряжения отрицательной полярности, возникающего при запирании транзистора. Ветвь, состоящая из диода D1, резистора R1 и конденсатора С1

, выполняет функцию защиты транзистора от перенапряжения в коллекторной цепи.

Работа схемы автоколебательного блокинг-генератора поясняется временными диаграммами рис.1. б . .I. e.

При включении питания конденсатор С разряжен (Uc=0), через транзистор протекает небольшой ток базы, приводящий к заряду конденсатора С.

Наличие положительной обратной связи, обеспечивающейся соответствующим включением базовой обмотки трансформатора Т1, приводит к лавинообразному процессу увеличения базового и коллекторного токов транзистора Q.

Процесс продолжается так до тех пор, пока транзистор не перейдет в процесс насыщения (момент t2, рис.1. б). В режиме насыщения происходит уменьшение базового тока i6 и рост тока намагничивания i" (рис.1. д), вызванного намагничиванием сердечника трансформатора.

Рис.1. Автоколебательный блокинг-генератор а) принципиальная схема б) . е) временные диаграммы

В некоторый момент времени (t3, рис.1. д) базовый ток уменьшается настолько, что транзистор выходит из режима насыщения и коллекторный ток ik уменьшается.

Действие обратной связи приводит к запиранию транзистора. В этот период происходит разряд конденсатора и рассеивание энергии, накопленной в магнитном поле трансформатора.

В закрытом состоянии транзистора коллекторная обмотка импульсного трансформатора отключена от источника питания, а его нагрузочная обмотка отключена от сопротивления R" диодом D.

Относительно напряжения на коллекторной обмотке диод D1 включен в прямом направлении.

При этом считается, что ток намагничивания переводится из цепи коллектора в демпфирующую цепь D1, Rl, C1, где и происходит рассеивание энергии, накопленной трансформатором.

В момент, когда при разряде конденсатора напряжение ибэ станет равным нулю, транзистор открывается и начинается формирование следующего импульса.

Благодаря малой мощности управления, высокой скорости переключения, при которой резко снижаются динамические потери в ключевых схемах, большей чем у биполярных транзисторов надежности, в источниках питания мониторов с высоким коэффициентом полезного действия нашли широкое применение полевые транзисторы.

Упрощенная схема типового обратноходового преобразователя на n-канальном МДП транзисторе приведена на рис.2. а.

Элементами схемы преобразователя являются: источник питания Ес, импульсный трансформатор Т1; ключевой транзистор Q; демпфирующие цепочки: последовательная Dl, Rl, C1 и параллельная D2, С2, R2 ключу; резистивный датчик тока R4; ограничительный резистор в цепи затвора R3.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие публикации

Определение параметров модели биполярного транзистора в программе OrCAD 9.2
В настоящее время машинные методы все шире используются при разработке радиоэлектронной аппаратуры. Особенно большое эти методы имеют при проектировании интегральных ...

Однокристальные микроЭВМ семейства МК51
Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологий (серия 1816) и КМОП тех ...

Меню

Copyright @2019, TECHsectors.ru.