Пауль Хоровиц - Искусство схемотехники. Том 1 [Изд.4-е]

Двигаясь вниз, мы сталкиваемся с поистине хитроумной схемой, называемой «вспомогательный источник». Для работы ИС контроллера ШИМ и связанных с ним схем требуется низковольтный и слаботочный источник постоянного напряжения. Одной из возможностей является использовать отдельный небольшой линейный источник со своим собственным сетевым трансформатором и т. п.

Соблазнительно, однако, подвесить еще одну обмотку (с однополупериодным выпрямителем) на Т 1 , избавляясь от отдельного трансформатора. Как раз это и сделал здесь разработчик с помощью 4-витковой обмотки (выводы 9 и 10 ), напряжение с которой выпрямляется и фильтруется элементами CR 9 и С 31 . Этот простой источник формирует выход с номинальным напряжением 15 В.

Наблюдательный читатель может заметить в этой схеме один изъян: схема не может запустить сама себя, поскольку вспомогательное напряжение появляется только тогда, когда уже работает источник питания! Оказывается, что это старая проблема: разработчики телевизоров любят пошутить таким же образом, формируя все свои низковольтные напряжения от вспомогательных обмоток на высокочастотном трансформаторе горизонтальной развертки. Эта проблема решается с помощью так называемой схемы с ударным запуском, в которой для запуска схемы привлекается некоторое нестабилизированное напряжение; однажды запущенный, источник поддерживает сам себя от постоянного напряжения, полученного от собственного трансформатора. В данной схеме ударный запуск поступает через R 42 и при включении питания начинает заряжать С 31 . Далее ничего не происходит, пока напряжение на конденсаторе не превысит напряжение стабилитрона CR 10 на величину прямого падения напряжения диодного p-n -перехода тиристорнообразное сочетание Т 10 и Т 11 переключается в состояние проводимости (подумайте, как это работает), ослабляя заряд С 37 за счет конденсатора С 28 и обеспечивая, таким образом, кратковременную подачу питания на управляющую схему ( U 3 и все компоненты влево от нее). Раз генератор запустился, CR 9 начинает вырабатывать напряжение 15 В и ток, достаточный для непрерывной работы управляющей схемы ( R 42 обеспечить это не в состоянии).

Большинство компонентов вокруг U 3 обслуживают ее ( С 27 и R 31 , например, устанавливают частоту повторения импульсов 25 кГц). На стороне входа U 2B обеспечивает общую обратную связь для поддержания выхода на уровне +5 В, как ранее описано. Т 8 и Т 9 образуют еще одну тиристорноподобную защелку; здесь она запускается для того, чтобы «заткнуть» генератор (и последовательный фиксирующийся ключ Т 10Т 11 ), если ток эмиттера Т 15 (считываемый с помощью R 44 ) становится слишком большим, например, если источник питания обнаруживает короткое замыкание на выходе.

Последовательная цепочка R 43C 25 обеспечивает постоянную времени около 1 мкс, так что схема не будет запускаться от импульсных всплесков. На блокирующую схему поступает также сигнал от делителя R 26R 24 , который подавляет генерацию, если входное переменное напряжение становится ниже 90 В. На выходной стороне U 3 транзисторы Т 12 - Т 14 вырабатывают сильноточный двухтактный запуск на базу Т 15 , используя задействованный в ИС одним выводом n-p-n -транзистор (объясните, как). Обратите внимание на «петлю I С », провод соответствующей длины в коллекторе Т 15 , которая позволяет наблюдать форму тока на осциллографе, используя зажимной токовый щуп (посмотрите, например, каталог фирмы Tektronix).

На выходной стороне Тр 1 все значительно проще. В источнике +5 В используются запараллеленные диоды Шоттки ( CR 13 и CR 14 ) для обеспечения быстрого восстановления и низкого падения напряжения в режиме прямого тока (MBR 3035 РТ имеет следующие параметры: средний ток 30 А при 20 кГц, напряжение пробоя в режиме обратного тока 35 В, типовое падение напряжения в режиме прямого тока 0,5 В при 10 А) и «амортизирующая цепь» (10 Ом/0,01 мкФ) для защиты диодов от высоковольтных всплесков. Фильтр с π -образными звеньями состоит из входной емкости 8800 мкФ, последовательной индуктивности 3,5 мкГн и выходной емкости 2200 мкФ. (Более слаботочные выходы ± 12 В также используют однополупериодные выпрямители Шоттки, фильтры с π -образными звеньями с меньшими величинами всех компонентов.) По стандартам линейных стабилизаторов такой уровень фильтрации может показаться избыточным, но припомните, что там нет постстабилизации, — то, что выходит из фильтра, — это «стабилизированное постоянное», поэтому требуется более сильная фильтрация для того, чтобы уменьшить пульсацию на выходе, в основном, на частоте переключения, по крайней мере, до 50 мВ.