Ее параметров

Для управления однотактными преобразователями разработано и выпускается большое количество различных интегральных микросхем (ИМС). В проектируемом регуляторе используем ИМС управления однотактными инверторами типа UC3845Р фирмы Motorola. На рис. 5.3 приведена ее структурная схема, а на рис.5.4 представлены осциллограммы сигналов в отдельных ее узлах.

Рис. 5.3 Рис. 5.4

 

В состав микросхемы входят: задающий генератор с внешними частотозадающими элементами R _T и С _Т; усилитель сигнала ошибки (УСО); широтно-импульсный модулятор (ШИМ); источник опорного напряжения +5 В (ИОН); выходной усилитель мощности (драйвер) и элементы защиты силового транзистора по току и снижению входного и опорного напряжений.

Задающий генератор (ЗГ) генерирует импульсы, которые управляют работой ШИМ. Конденсатор С _т заряжается от ИОН до напряжения приблизительно 2,8 В, а затем разряжается до напряжения 1,2 В током внутреннего источника. Во время разряда конденсатора С _т генератор формирует блокирующий импульс u_d, который определяет время паузы. Дискретно регулировать время паузы можно также изменением емкости С _т. При увеличении С _т время паузы t_d увеличивается до половины периода колебаний генератора, при этом коэффициент заполнения будет равен 0,5.

После окончания импульса u_d схема ШИМ через драйвер формирует выходной сигнал U _вых, который включает внешний IGBT транзистор VT. В результате выходное напряжение ИМС, снимаемое с вывода 6, будет модулированным по длительности.

Для частоты 15 кГц фирмой рекомендуются значения емкости С _т=5нФ; сопротивления R _T=22,5 кОм.

Для обеспечения устойчивости преобразователя между выходом и инвертирующим входом УСО включена корректирующая цепь R _f и C _f. По рекомендации производителя микросхемы принимаем R _f=150кОм, а C _f=100нФ (КД-1 100нФ). Сопротивления резисторов делителя, являющегося датчиком выходного напряжения, полагаем равными R 1=18кОм и R 2=4,7кОм.

Принципиальная электрическая схема проектируемого регулятора постоянного тока приведена на рис. 5.5.

 

Рис. 5.5

 

В качестве схемы управления IGBT транзистором используется драйвер фирмы International Rectifier IR2127 со следующими параметрами:

– максимальное напряжение питания, 25В;

– напряжение на выходе, 12-20В;

– пульсация выходного тока(I_о⁺, I_о^-), 200/400mA;

– время включения, 200нс;

– время выключения, 120нс.

В драйвере приняты меры по обеспечению необходимого управляющего уровня и создан эквивалент гальванической развязки. Для бутстрепного каскада, используется конденсатор С2 типа К53-14 0,1мкФ 16В и быстродействующий диод VD 2 КД2988А.

Ток в цепи нагрузки контролируется датчиком тока фирмы LEM типа LAH 50-P со следующими параметрами:

– ток первичной обмотки, 50А;

– максимальный ток первичной обмотки, 110А;

– номинальный выходной ток, 25mA;

– напряжение питания, В;

– коэффициент преобразования, К_N 1:2000.

По рекомендации производителя величина нагрузочного резистора R _м= 214 Ом.