Транзистор кт815г

Разновидности блоков питания

Применение нашли несколько типов инверторов, которые отличаются схемой построения:

• бестрансформаторные;
• трансформаторные.

Первые отличаются тем, что импульсная последовательность поступает непосредственно на выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр устройства. Такая схема имеет минимум комплектующих. Простой инвертор включает в себя специализированную интегральную микросхему — широтно-импульсный генератор.

Из недостатков бестрансформаторных устройств главным является то, что они не имеют гальванической развязки с питающей сетью и могут представлять опасность удара электрическим током. Также они обычно имеют небольшую мощность и выдают только 1 значение выходного напряжения.

Более распространены трансформаторные устройства, в которых высокочастотная последовательность импульсов поступает на первичную обмотку трансформатора. Вторичных обмоток может быть сколько угодно много, что позволяет формировать несколько выходных напряжений. Каждая вторичная обмотка нагружена на собственный выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Мощный импульсный блок питания любого компьютера построен по такой схеме, которая имеет высокую надежность и безопасность. Для сигнала обратной связи здесь используется напряжение 5 или 12 Вольт, поскольку эти значения требуют максимально точной стабилизации.

Использование трансформаторов для преобразования напряжения высокой частоты (десятки килогерц вместо 50 Гц) позволило многократно снизить их габариты и массу и использовать в качестве материала сердечника (магнитопровода) не электротехническое железо, а ферромагнитные материалы с высокой коэрцитивной силой.

На основе широтно-импульсной модуляции построены также преобразователи постоянного тока. Без использования инверторных схем преобразование было связано с большими трудностями.

Какие бывают виды и где применяются

Разделить импульсники можно по разным признакам. По выходному напряжению они делятся на:

• однополярные с одним уровнем напряжения;
• ондополярные с несколькими уровнями напряжения;
• двухполярные.

Эти типы можно комбинировать как угодно – принципиальных ограничений нет. Можно создать блок питания, например, с несколькими однополярными напряжениями (+5 В, +24 В) и с двуполярным (±12 В), или с двумя двуполярными выходами (±12 В, ±5 В). Все зависит от области применения.

Более интересной является информация о типе стабилизации. Здесь ИИП можно разделить на категории:

1. Нестабилизированные источники. У них выходное напряжение зависит от нагрузки. Могут быть применены для питания оконечных устройств аудиоаппаратуры (усилители и т.п.).
2. Стабилизированные источники. У таких устройств от нагрузки могут не зависеть напряжение, ток или и то, и другое. Источники со стабилизированным напряжением используются, например, в качестве БП для компьютеров и серверов, или для заряжания кислотно-свинцовых аккумуляторов. Стабилизированный ток подойдет для зарядных устройств для других типов АКБ.
3. Регулируемые источники. У них уровень выходного напряжения и тока можно выставлять в определенных пределах в зависимости от потребности. Такие устройства используются в качестве лабораторных источников питания.Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока

Описать все области использования импульсников невозможно. Они применяются там, где надо получить большой ток от легкого и компактного источника.

Также можно разделить ИИП по схемотехнике:

• с импульсным трансформатором;
• с накопительной индуктивностью.

В схемотехнику можно углубляться и дальше и классифицировать БП по другим критериям, но это принципиального значения не имеет.

6.3. Однотактная трансформаторная схема на биполярном транзисторе

Данная схема применяется обычно в ВКУ групповых усилителей и работают в режиме класса “А”. В выходной цепи включается трансформатор. Он служит элементом связи выхода усилителя с нагрузкой, рис. 6.1:

Рис. 6.1. ВКУ на биполярном транзисторе.

Заметим, что трансформатор используется как элемент связи и на входе групповых усилителей. Трансформаторная схема ВКУ имеет два основных преимущества:

• • Позволяет заданное сопротивление нагрузки преобразовать к оптимальному значению УЭ;
  • Позволяет повысить КПД ВКУ, т.к. малые потери в выходной цепи; для схемы, приведенной на рис. 6.1

U_K0 = E_П –i_K0·R_H= ≈ E_П –i_K0·R_Э.

Здесь R_H= = R_Э + r₁ ≈ R_Э, т.к. r₁ << R_Э. R_H= – сопротивление нагрузки по постоянному току; r₁ – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора.

К недостаткам трансформаторного каскада относится:

• Большие размеры, масса и стоимость;
• Сравнительно узкая полоса рабочих частот;
• Невозможность выполнения усилителя по интегральной технологии.

При использование БТ коэффициент использования ξ = ψ и согласование обеспечивается при:

Поскольку входное сопротивление трансформатора равно:

то ;

откуда n_ОПТ равно: ; Выбор транзистора для ВКУ производится по частоте f_h21Э ≥ 3·f_В и допустимой мощности рассеивания на коллекторной переходе:

Для усилителей МСП обычно ξ = ψ = 0,5 ÷ 0,7. Это позволяет получить малые нелинейные искажения (большое затухание нелинейности).

Эквивалентная схема трансформатора для широкой полосы частот имеет следующий вид:

Эта схема учитывает влияние всех реактивных элементов. Здесь обозначено: С′_ТР = С_ТР·n2 – эквивалентная емкость трансформатора; – пересчитанное к первичной обмотке сопротивление нагрузки; L₁ – индуктивность холостого хода; L_S1 и L_S2 – индуктивность рассеивания первичной и вторичной обмоток; r₁ и r₂ – активные сопротивления первичной и вторичной обмоток; ; ; r_C – сопротивление потери стали сердечника трансформатора. У малогабаритных трансформаторов С_ТР = (15÷40) пФ, средних размеров (40÷150) пФ.

В зависимости от области частот проявляется влияние тех или иных элементов схемы. Для области НЧ L_S1, L′_S2 и C′_TP не влияют и можно исключить из эквивалентной схемы. В области НЧ влияет индуктивность холостого хода L₁. В области ВЧ влияет L_S1, L′_S2 и C′_TP; при этом индуктивность холостого хода L₁ не влияет на частотные искажения.

STI13005-1 Datasheet (PDF)

1.1. sti13005-1.pdf Size:235K _update

STI13005-1 High voltage fast-switching NPN power transistor Preliminary data Features ■ STI13005-1 is opposite pin out versus standard IPAK package ■ High voltage capability ■ Low spread of dynamic parameters 3 ■ Very high switching speed 2 1 Application IPAK ■ Switch mode power supplies (AC-DC converters) Description Figure 1. Internal schematic diagram The device

2.1. sti13005h.pdf Size:226K _update

STI13005-H High voltage fast-switching NPN power transistor Datasheet — production data Features ■ Low spread of dynamic parameters ■ Minimum lot-to-lot spread for reliable operation TAB ■ Very high switching speed Applications 3 2 1 ■ Electronic ballast for fluorescent lighting I2PAK ■ Switch mode power supplies Description This device is manufactured using high volta