Трансформаторные преобразователи с задающими генераторами в блоках питания
В трансформаторных преобразователях с задающими генераторами ключевой каскад КК (см. рис. 1) используется просто как коммутирующий ключ, пропускающий или прерывающий ток через первичную обмотку импульсного трансформатора ИТ. Все функции запуска, формирования и регулировки ширины отпирающих импульсов управления, защиты и стабилизации берет на себя схема управления.
Рис. 1. Упрощенная схема преобразователя с задающим генератором.
В схему управления обычно входят задающий генератор (чаще всего, RC-типа или блокинг-гене-ратор), широтно-импульсный модулятор (ШИМ), цепи запуска, стабилизации (цепи обратных связей) и защиты. Весьма часто, для уменьшения помех на изображении, работу задающего генератора синхронизируют со строчной разверткой, для чего на схему управления поступают строчные импульсы обратного хода (СИОХ).
Питание схемы управления может осуществляться как от вспомогательного источника, так и от основного выпрямителя. Наиболее распространенной является схема, в которой цепь запуска Rзап обеспечивает небольшой начальный ток питания, достаточный для работы преобразователя в режиме пониженной мощности. После появления напряжения во вторичных обмотках происходит "подпитка" схемы управления за счет выпрямленного напряжения от вспомогательного выпрямителя VD, Сф , что позволяет преобразователю выйти на номинальный рабочий режим. Выходное напряжение выпрямителя VDoc, Сф может использоваться схемой управления также в качестве напряжения обратной связи для работы узла стабилизации выходного напряжения. Для этого его величина сравнивается с величиной напряжения опорного источника, имеющегося в схеме управления, и сигнал ошибки управляет ШИ-модулятором.
В качестве примера преобразователя с задающим генератором рассмотрим функциональную схему импульсного блока питания телевизора (см. рис. 2).
Рис. 2. Функциональная схема блока питания по схеме трансформаторного преобразователя с задающим генератором.
Напряжение питания +300 V, сформированное сетевым выпрямителем из напряжения 220 V, 50 Hz, поступает на выходной каскад преобразователя, а также через цепь запуска R7 на задающий блокинг-генератор VT1, схема которого построена по принципу работы блокинг-генератора.
Цепь запуска не обеспечивает достаточной мощности питания блокинг-генератора, поэтому выход на стационарный рабочий режим происходит после того, как во вторичных цепях трансформатора Т2 выходного каскада накопится достаточно энергии. При этом напряжение обмотки (12-2) Т2 выпрямляется, сглаживается и стабилизируется в источнике питания задающего блокинг-генератора (VD8, R13, C1, VD1) и осуществляет его подпитку. Таким образом, блокинг-генератор (VT1, Т1) выходит на рабочий режим, и запускающие импульсы для выходного каскада, снимаемые со вторичной обмотки Т1, достигают требуемой мощности.
Датчик тока R15, через который протекает ток открытого транзистора VT2, служит для формирования напряжения защиты, которое определяет момент срабатывания схемы ограничения тока и управляет блокинг-генератором.
Выходные выпрямители 105 V/126 V, 22,5 V, 15 V (I), 15 V (II) собраны по однополупериодной схеме на диодах, которые отпираются во время обратного хода, когда транзистор VT2 заперт. Напряжение 126 V устанавливается на выходе наиболее мощного источника питания телевизоров с кинескопом свыше 42 сантиметра по диагонали.
Для управления выходной мощностью источника, необходимого для стабилизации выходных напряжений, а также для защиты при коротком замыкании, используется управляющий каскад VT3.
Управление осуществляется шунтированием управляющей обмотки (5-7-8) Т1. Момент шунтирования определяется широтно-импульсным модулятором VT4, на вход которого приходят два сигнала: пилообразное напряжение, сформированное формирователем (R22, R23, С18) из прямоугольных импульсов обмотки (6-11) Т2, и сигнал рассогласования со схемы сравнения.
Схема сравнения обеспечивает групповую стабилизацию выходных напряжений. Для этого напряжение делителя R27...R29, подключенного к вторичному источнику +105 V/+126 V, сравнивается с опорным, и сигнал рассогласования подается на схему ШИМ, которая изменяет длительность запускающих импульсов блокинг-генератора.
Цепи защиты VD16, YD 17, VD19 шунтируют управляющую обмотку трансформатора Т1 при коротких замыканиях на выходах вторичных источников, что приводит к уменьшению длительности запускающих импульсов до безопасной величины. В рабочем режиме диоды защиты заперты выходными напряжениями этих источников.
Строчные импульсы СИОХ подаются в схему управления для привязки частоты импульсного источника к частоте строчной развертки. Это позволяет снизить уровень ВЧ-помех и предотвратить появление на изображении муаровой сетки (помехи типа "древесная структура").