Структурная схема управления преобразователя

Управляющее устройство (УУ) предназначено для формирования импульсов включения силовых транзисторных ключей. В настоящее время ключевые элементы преобразователя выполняются на биполярных и МОП транзисторах с изолированным затвором. Это обусловлено высокой скоростью их переключения, устойчивостью к скорости нарастания напряжения на закрытом приборе, способностью к пиковым перегрузкам по току и широкой области безопасной работы ключа. Для эффективного управления силовыми транзисторами разработаны семейства  интегральных драйверов. Это специализированные микросхемы, например TL493/4/5, 1133ЕУ; 1114ЕУ; 1156ЕУ и т.д. Общим для данных микросхем является использование широтно-импульсной модуляции для регулирования выходного напряжения. При подключении микросхемы необходимо организовать контур обратной связи по напряжению (или току) для его стабилизации.

На рисунках 2.14 показаны упрощенные функциональные схемы управления для одно- и двухтактных преобразователей. Схемы содержат: генератор пилообразного напряжения G, усилитель сигнала ошибки (У), источник опорного напряжения (ИОН), компаратор (ШИМ), делитель напряжения обратной связи (R1, R2).

Если на вход делителя подать выходное напряжение U₀, то часть его

U_ос =U₀ R2/(R1+R2) воздействует на прямой вход ОУ. Выходной сигнал ОУ определяется разностью напряжений U_ос и U_ион и коэффициентом усиления ОУ

U_у = U_ОС К_у = (U₀ R2/(R1+R2) - U_ион) К_у.

Так как на входе компаратора (ШИМ) действуют два сигнала, то на интервале превышения пилообразного над напряжением U на выходе компаратора образуются импульсы прямоугольной формы, длительность которых зависит от величины U_ОС.

Рисунок 2.14 – Функциональная схема устройства управления

а) однотактным преобразователем; б) двухтактным преобразователем

Особенностью двухтактных схем управления является необходимость разделения последовательности импульсов с выхода компаратора на две, для поочередного управления ключами преобразователя. Для этой цели тактовые импульсы поступают на логическое устройство (L), осуществляющее распределение импульсов по силовым ключам.

Для расширения функциональных возможностей схемы могут содержать ряд дополнительных элементов. К ним относятся пороговые элементы для защиты по току и от превышения (понижения) напряжения и т.д. (блок защиты).

Элементы схемы, объединенные штрих пунктиром выполняются в одном корпусе специализированной микросхемы.