Ключевой неинвертирующий

Ключевой инвертирующий с ШИМ

Ключевой повышающий с ШИМ

Выходное напряжение всегда выше, чем входное.

Когда ключ замкнут, ток протекает через дроссель, в котором запасается энергия. Когда ключ размыкается, энергия, запасенная в дросселе, уменьшается и изменяет полярность напряжения на нем таким образом, что напряжение на дросселе складывается с входным. Таким образом, напряжение на дросселе и входное напряжение заряжают конденсатор до напряжения больше, чем входное.

Когда ключ замкнут, дроссель запасает энергию. Когда ключ разомкнут, запасенная энергия, спадая, вызывает изменение полярности напряжения на дросселе, обеспечивая протекание тока через нагрузку и конденсатор. При этом полярность выходного напряжения оказывается обратной полярности входного.

Может быть реализован на основе первых двух предыдущих схем. При этом для обеспечения режима понижения необходимо VT2 поддерживать закрытым (Uн<Uп), а VT1 – шимовать. Для режима повышения (Uн>Uп) VT1 поддерживается открытым, VT2 – шимуется, управляется генератором.

Функциональная схема ключевого стабилизатора напряжения

Разница напряжений опорного и части выходного усиливается и действует на модулятор таким образом, что при большей величине рассогласования (U”-“) длительность импульса на выходе модулятора увеличивается, а следовательно, увеличивается и время открытого состояния VT и энергия, до которой заряжается понижающий преобразователь. Напряжение на выходе при этом стремится к заданному с помощью делителя напряжения и опорного напряжения.

Ключевые стабилизаторы бывают с самовозбуждением и, чаще всего, с независимым возбуждением. Выходное напряжение сравнивается с опорным и усиленное напряжение ошибки используется для получения выходных импульсов ШИМ, которые управляют ключом стабилизатора таким образом, чтобы поддерживать вых. напряжение на заданном уровне. Импульсы ШИМ могут быть с фиксированной длительностью замкнутого и изменяющейся длительностью разомкнутого состояния, с изменяющейся длительностью замкнутого и разомкнутого состояний, но с фиксированной частотой.

Принципиальная схема ключевого стабилизатора на таймере 555

Таймер вырабатывает прямоугольные импульсы заданной длительности. Длительность зависит от величины Uвых.

VT1 – предварительный усилитель,

VT2 – ключ понижающего преобразователя (стабилизатора).

Таймер DA обеспечивает формирование прямоугольных управляющих импульсов, которые с вывода 3 попадают на базу VT1, из коллектора VT1 усиленные – на базу ключевого VT2, работающего в понижающем преобразователе.

VT5 приоткрывается при Uвых > 9,7 В (UVD1+UБЭVT5=9.1+0.6=9.7В) и изменяет пороговое напряжение на выводе 5 ДА, шунтируя два нижних резистора внутреннего делителя напряжения ДА. Этим самым мы изменяем длительность импульса на выходе ДА, а следовательно длительность открытого состояния ключа. Частота и скважность импульсов зависят от R1,R2, C1 и величины напряжения на 5-ом выводе. R7, VT3 и VT4 служат для защиты выхода от к.з., когда UR7 становится ≥ 0,6В (Iн ≥ 120mA) VT3, а затем и VT4 открываются, делая U4 ДА меньше 1В, что приводит к аварийному останову микросхемы.