Принцип работы импульсных источников питания-типа
Входное напряжение постоянного тока; K — управляющий переключатель, а R — нагрузка. Когда управляющий ключ K включен, импульсный источник питания выдает импульсное напряжение Up с шириной импульса Ton и амплитудой Ui на нагрузку R. Когда управляющий ключ K выключен, это эквивалентно тому, что импульсный источник питания выдает на нагрузку R импульсное напряжение с шириной импульса Toff и амплитудой 0. Таким образом, путем непрерывного «включения» и «выключения» управляющего переключателя K можно получить импульсно модулированное выходное напряжение uo на обоих концах нагрузки.
На рисунке 1-1-b показана форма выходного напряжения последовательного импульсного источника питания. Из рисунка видно, что выходное напряжение uo управляющего ключа K представляет собой импульсно-модулированный прямоугольный сигнал с амплитудой импульса Up, равной входному напряжению Ui, и длительностью импульса, равной времени включения Ton управляющего ключа K. Следовательно, среднее значение Ua выходного напряжения uo последовательного импульсного источника питания можно получить как:
В формуле Ton — время включения управляющего ключа К, а Т — рабочий цикл управляющего ключа К. Изменяя соотношение времени включения Ton и времени выключения Toff управляющего ключа К, можно изменять среднее значение Ua выходного напряжения ио. Обычно люди называют его рабочим циклом, обозначаемым буквой D, что означает:
Амплитуда Up выходного напряжения uo последовательного импульсного источника питания равна входному напряжению Ui, а среднее значение Ua его выходного напряжения uo всегда меньше входного напряжения Ui. Поэтому последовательные импульсные источники питания обычно выдают напряжение со средним значением Ua в качестве переменной. Таким образом, источник питания последовательного модуля относится к понижающему импульсному источнику питания.
Последовательный импульсный источник питания, также известный как прерыватель, широко используется для управления выходной мощностью благодаря простому принципу работы и высокой эффективности. Например, регуляторы скорости для электрических мотоциклов и регуляторы мощности освещения представляют собой применения последовательных импульсных источников питания. Если последовательный импульсный источник питания используется только для управления выходной мощностью, выходное напряжение может подаваться непосредственно на нагрузку без необходимости использования схем выпрямления и фильтрации; Но если он используется для стабилизации выхода, его необходимо исправить и отфильтровать.
