ствуют. Такое решение значительно снижает помехи по цепи питания, позволяя применять фильтрующие элементы меньших габаритов.

Схема, показанная на рис. 7.5, а, работает следующим образом. В течение времени, когда транзистор открыт, диод заперт, так как конденсатор Ci заряжен. Дроссель Ц аккумулирует энергию от (/ист через транзистор VT. Конденсатор Ct разряжается через дроссель L2, нагрузку н выходной фильтрующий конденсатор С2, передавая в течение этого времени энергию в L2. Когда VT закрыт, полярность напряжения на L2 изменяется и открывается диод. Затем L2 передает свою энергию в С2 и Ra. Конденсатор Ci заряжается через VDi до напряжения 1/Нст+ + UL в течение периода времени, когда транзистор заперт. Отметим, что Ci является разделительным конденсатором, играющим важную роль в процессе переноса энергии; Li передает запасенную энергию в С] в течение to, a Ci - в L2, С2 и Ru в течение ги.

Идеальное соотношение входных и выходных величин для преобразователя Чука такое же, как для понижающе-повышающего преобразователя:

так что он может функционировать в качестве повышающего преобразователя, когда D>0,5, и в качестве понижающего, когда D<0,5.

Схема преобразователя Чука несколько сложнее по сравнению с другими схемами, но улучшенные с точки зрения пульсаций характеристики во многих случаях оправдывают его повышенную стоимость. Этот преобразователь можно применять при мощности порядка киловатт, а возможно, и выше.

Преобразователь Чука обладает и другими полезными свойствами. Если Li и L2 имеют общий магнитонровод, как показано на рис. 7.6, а, а соотношение количества витков и коэффициент связи между ними выбраны правильно, пульсации входного и выходного токов можно свести к нулю. В преобразователе Чука вход и выход можно поменять местами, как показано на рис. 7.6,6. Если транзистор VT\ открыт, a VT2 закрыт, энергия передается слева направо. Если Ru заменить на -Сиот или, если нагрузка может поставлять энергию в схему (останавливающийся двигатель постоянного тока с высокоинерционной нагрузкой) и транзистор VT2 открыт при запертом VTU энергия передается справа налево. Пару транзистор - диод можно заменить мощным полевым МОП-транзистором, в котором имеется встроенный диод с об-ратносмещенным переходом. На основе преобразователя Чука неслож-

ио получить четырехквадрантный преобразователь (рнс. 7.6,в). Такая схема работает как двухтактный преобразователь (рассматриваемый ниже) или как усилитель в ключевом режиме, в котором выходной сигнал представляет собой усиленный входной сигнал высокой мощности, таким сигналом в рассматриваемом режиме работы является опорный сигнал модулятора, а не эталонный сигнал постоянного тока.

Рис. 7.6. Варианты преобразователя Чука: а - дроссель со связью по постоянному току - схема с нулевыми пульсациями на выходе; б- двухквадрантная (двунаправленная) схема; в - мостовая или двухтактная схема

В такой схеме и верхний, и нижний преобразователи должны пропускать ток в обоих направлениях, поскольку верхний преобразователь потребляет весь ток нижнего и наоборот. Чтобы полярность напряжений соответствовала показанной на рисунке, VTt и VTt должны коммутироваться импульсным напряжением одинаковой скважности; для обеспечения перемены полярности выходного сигнала транзисторы

VT2 и VTb должны работать с одинаковыми D. Для такой схемы

/ D - D \

вых - Сист I DD, I.

Схемы, показанные на рис. 7.6, б и е, еще не нашли широкого применения.

7.3. ОДНОКОММУТАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С РАЗВЯЗКОЙ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Каждая из рассмотренных схем преобразователей имеет производную схему, в которой для развязки по постоянному току и, если необходимо, для повышения, понижения или инвертирования напряжения используется трансформатор. При использовании нескольких вторичных обмоток производные варианты могут обеспечивать нужное количество постоянных выходных напряжений. Но все эти напряжения будут зависеть, однако, от обмотки, выбранной для ШИМ стабилизатора.

7.3.1. ПРЯМОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

На рис. 7.7 показана схема прямого преобразователя, производный вариант понижающего. Отметим, что Lu VD2, С и RB включены

Рис. 7.7. Прямой преобразователь (производный от понижающего)

так же, как в схеме понижающего преобразователя. Вторичная обмотка трансформатора и диод VD2 представляют собой коммутатор. Следовательно, прямой преобразователь представляет собой повышающий преобразователь с развязкой по постоянному току.

При открытом транзисторе VT напряжение средней обмотки трансформатора Т\ запирает диод VDb В течение ta напряжение в правой вторичной обмотке открывает диод VD2 и обеспечивает протекание то-