Імпульсний стабілізатор здійснює перетворення напруги за рахунок явища самоіндукції в індуктивності накопичувального дроселя L 1. При цьому в залежності від схеми включення дроселя імпульсні стабілізатори можуть знижувати або підвищувати вихідну напругу. Більш того! Імпульсні стабілізатори можуть змінювати полярність постійної напруги. Як приклад на малюнку 1 наведена схема імпульсного стабілізатора, що знижує вихідна напруга.
Малюнок 1. Схема понижуючого імпульсного стабілізатора напруги
Розглянемо принцип роботи цієї схеми. Коли ключ K1 замкнутий, струм від джерела первинного харчування протікає через дросель L1. При цьому він накопичує енергію в магнітному полі. У міру насичення магнітного потоку дроселя, висока напруга, яка через нього, а значить і ток силового ключа K1 наростає. Коли він розмикається, напруга, яка подається дросель, не може миттєво впасти до нуля за рахунок самоіндукції і продовжує протікати в навантаження через відкритий діод VD. Індуктивність дроселя повинна бути більше критичної, щоб струм в ньому не зменшувався до нуля. При цьому умови напруга на навантаженні також не матиме провалів і його середнє значення дорівнюватиме заданому значенню.
Подібним чином працює і імпульсний стабілізатор, підвищує вхідна напруга. Його схема приведена на малюнку 2.
Малюнок 2. Схема імпульсного стабілізатора, що підвищує напругу
У цій схемі, як і в попередній схемі імпульсного стабілізатора, накопичення енергії відбувається в дроселі L 1. Відмінність полягає в тому, що в цей момент часу струм на вихід пристрою не надходить, і навантаження живиться від енергії, запасеної в конденсаторі С1. Після розмикання ключа K1, джерело живлення і дросель L 1 виявляютьсявключеними послідовно. Напруга, що формується ними підсумовується і через відкритий діод VD1 надходить на вихід схеми. Таким чином, напруга на виході завжди буде більше вхідного.
При роботі даної схеми слід враховувати той факт, що струм, що протікає через ключ K1 може бути більше струму, що протікає через навантаження. В результаті напруга, що формується на дроселі L1, буде більше напруги живлення. Іншими словами, дросель L1 в схемі, наведеній на рисунку 2, працює як трансформатор напруги.
Тепер розглянемо, як працює імпульсний стабілізатор, що змінює полярність вхідного напруги. Його схема приведена на малюнку 3.
Малюнок 3. Схема імпульсного стабілізатора, инвертирующего напруга
Метод формування сигналу управління ключем пояснюється епюрами рис.4.21.
Малюнок 2. Формування сигналу управління ключем
Якщо вхідна напруга стабілізатора змінюється в межах. то при ШІМ період залишається постійним, змінюється тривалість імпульсу (tи), отже, змінюється і коефіцієнт заповнення
Оскільки вихідна напруга дорівнює
Разом зі статтею "Імпульсні стабілізатори" читають: