?, в джерело вхідної напруги з допомогою двох діодів
Енергію, накопичену в індуктивності намагнічування трансформатора в інтервалі імпульсу, можна повернути назад у джерело напруги U вх або в навантаження. Перше виконується технічно простіше і може бути реалізоване різними способами.
На рис. 10 показана схема ОПП, в який в первинну ланцюг додані другий ключ Т2 і два діоди D3 і D4. Ключі Т1 і Т2 працюють синхронно, одночасно перебуваючи або в стані ON, або в стані OFF. При виключенні Т1 і Т2 струм намагнічування проходить через діоди D3, D4 і вхідний джерело U вх. Таким чином, накопичена в сердечнику за час імпульсу енергія повертається назад в джерело U вх.
Рис. 10. ОПП з двома ключами і двома діодами на первинній стороні
Первинну сторону перетворювача на рис. 10 можна перемалювати, як показано на рис. 11. З малюнків можна бачити, що первинна сторона перетворювача утворює міст, одна діагональ якого складається з ключів, а інша - з діодів. Напруга на первинній обмотці трансформатора u w1 показано на рис. 12. Основні відмінності діаграми в цьому випадку від діаграми, показаної на рис. 9, полягають в тому, що при використанні діод-транзисторного моста негативне напруга на обмотці W 1 одно - U вх, а тривалість t в дорівнює тривалості імпульсу. Тому максимальний коефіцієнт заповнення D max не повинен перевищувати 0,5, в іншому випадку неминуче насичення сердечника трансформатора і вихід пристрою з ладу.
Незважаючи на те, що дана схема працює ефективніше, ніж попередня зі стабілітроном (рис. 6), її застосування обмежується великою кількістю елементів, необхідністю управління ключем Т2 і більш високою вартістю.
Рис. 11. Первинна сторона ОПП - міст, що складається з двох обмотці W 1 трансформатора, первинна ключів і двох діодів.
Рис. 12. Діаграма напруги на сторона - діод-транзисторний міст.
. Передача енергії, накопиченої в індуктивності L ?, в джерело вхідної напруги за допомогою додаткової обмотки
Недоліки попередньої схеми з додатковим ключем і двома діодами для розмагнічування сердечника транзистора призвели до появи ОПП, що має досить просту ланцюг для скидання енергії, накопиченої в L ?, в джерело U вх. Схема такого перетворювача показана на рис. 13. Вибравши довільне число витків обмотки W 1 laquo ;, отримаємо діаграми напруг на обмотці W 1 і в точках а, б схеми, як показано на рис. 14. Додатковий діод D3, включений послідовно з обмоткою W 1 raquo ;, проводить струм намагнічування в інтервалі t в. Оскільки рівність нулю середнього за період напруги на будь-якій обмотці трансформатора є обов'язковим, при зменшенні коефіцієнта трансформації W 1 /W 1 повинне зростати напруга на обмотці W 1 в інтервалі повернення t в (модуль цієї напруги дорівнює U вх W 1/W 1 raquo ;). Тому при зростанні D буде зростати напруга на ключі. Напруга на замкненому діоді D3 при W 1 =W 1 не перевищує 2U вх. Остання з розглянутих схем ОПП, в якій додаткова обмотка W 1 передає енергію у вхідний джерело, виявилася досить зручною. Вона знайшла широке застосування як в перетворювачах з одним виходом, так і в багатоканальних пристроях при вихідній потужності десятки і сотні ват.
Рис. 13. ОПП з додатковою обмоткою на первинній стороні і діодом для передачі енергії, накопиченої в сердечнику, в джерело U вх.
Рис. 14. Діаграма в ОПП з додатковою обмоткою для передачі енергії, накопиченої в L ?, в джерело вхідної напруги.
. 2 Розрахункові співвідношення в ОПП
Розглянемо регулювальну характеристику (далі РГ) на рис. 13. Скористаємося вольт-секундним балансом напруги на дроселі L, вважаючи, що робота відбувається в режимі безперервного струму (далі НТ).
Для інтервалу t і маємо:
u Lі=u w2 і - U ах (3)
де u w2 і=U вх n - напруга на обмотці W 2 в інтервалі t і; n=W 2/W 1.
Для інтервалу t п:
u Ln=- U вих. (4)
З (3) і (4) одержимо рівняння щодо U вих:
(U вх n - U вих) D - U вих (1-D)=0.
Рішення останнього рівняння є РХ ОПП:
U вих=n U вх D. (5)
Можна бачити, що РХ повторює аналогічну характеристику понижуючого регулятора; відміну полягатимуть тільки в тому, що у виразі (5) використовується коефіцієнт трансформації n - параметр, що дозволяє змінювати вихідна напруга в широких межах. Часто схему ОПП називають трансформаторним аналогом імпульсного регулятора напруги (ИРН - 1).
