Принцип роботи імпульсних транзисторів в імпульсних джерелах живлення
Власне кажучи, процес перемикання транзистора з провідності на відсічення є дуже складним, але, аналізуючи принцип його роботи, ми зазвичай спочатку спрощуємо деякі несуттєві питання. Наприклад, коли вимикач живлення вмикається або вимикається, ми вважаємо його ідеальним вимикачем, який працює лише в двох станах: увімкнено або вимкнено. Але насправді провідність і вимикання перемикаючого транзистора є дуже складними процесами. На додаток до провідності або вимкнення існує ще одна проблема, яку не можна ігнорувати на високих частотах, а саме робочий процес перемикаючого транзистора з області відсічення в область підсилення, а потім з області підсилення в область насичення, коли він проводить. Цей робочий процес вимагає використання диференціальних рівнянь для розв’язування, і я не хочу представляти вам це надто складне.
Простіше кажучи, потрібен час, щоб трубка вимикача живлення увімкнулася та вимкнулася. Як правило, час провідності ton перемикаючої трубки просто ділиться на час затримки провідності td і час наростання провідності tr, тоді як час вимкнення toff перемикаючої трубки ділиться на час затримки вимкнення tstg (або час зберігання при вимкненні) і час спаду відключення tf.
Вимикаючи живлення під час робочого циклу, вихідна напруга повинна заряджати накопичувальний конденсатор фільтруючої енергії. Через високий зарядний струм навантаження буде великим (або еквівалентним короткому замиканню навантаження). Тому загальні імпульсні джерела живлення повинні вживати заходів плавного пуску. На початку робочий цикл дуже малий, а потім він поступово прагне стати нормальним, тобто вихідна потужність спочатку дуже мала, а потім поступово зростає. Спочатку робоча напруга відносно низька, а потім поступово підвищується до нормального значення.
Строго кажучи, імпульсні джерела живлення завжди працюють у нестабільному стані, а стабільність є відносною. Наприклад, процес стабілізації напруги імпульсного джерела живлення виглядає наступним чином: коли вихідна напруга збільшується, після вибірки та порівняння схема вибірки виведе сигнал помилки в схему широтно-імпульсної модуляції, зменшуючи робочий цикл і, таким чином, знижуючи вихідну напругу; Після того, як вихідна напруга зменшиться, після вибірки та порівняння схема вибірки виведе сигнал помилки в схему широтно-імпульсної модуляції, щоб збільшити робочий цикл, тим самим збільшуючи вихідну напругу. Цей цикл повторюється, і вихідна напруга імпульсного джерела живлення завжди буде коливатися навколо середньої напруги з певною частотою. Так-так звана стабілізація напруги полягає лише в тому, що середня вихідна напруга відносно стабільна.
