а также найти f/уст

иу - Ut [I + Y{\ - ВЩВА ]-. (8)

Анализ поведения ИСН при больших возмущениях по R н и можно выполнить, если учесть время запаздывания выключения силового ключа по отношению к моменту срабатывания компаратора т. Расчет при этом удобно проводить по выражению (1), в котором / определен следующим образом:

0. КО; (9)

г 1 Цр.ст I \ г макс - , макс

Длительность 4 может быть найдена из равенства

KiU, -U, e-y) = U,tJL, (10)

которое может быть решено, если учесть, что, как правило, пульсации Ubux малы и с<?С. При этом можно принять

и найти

U={Uon-V n)KRCL/(UaRC-U nKL). Кроме того, в (1) следует подставить /о=с+т, а также т=[1+(о + +р)/Л> где fp=fot/n/f/ n, пг -целое число. Расчет, выполненный по этим выражениям, соответствует применению первого способа поддержания режима разрывных токов; прн этом тп может быть больше 1, поскольку в переходных режимах возможен случай, когда о-1-р>7 и триггер пропускает один или несколько тактовых импульсов.

Для анализа второго способа необходимо в (9) определить Uo.cm=U nb, где Ь=Г2/ (ri+r); при этом fp- =LIyaKc/U n=Lb/r, поэтому выбором b можно обеспечить to-]-tp<.T и т = 1 при любых возмущениях в пределах

0</?<ОО, г/шн/п г/макс.

На рис. 3,а показана внешняя характеристика ИСН, использующего первый способ, а на рис. 3,6-второй. На участке стабилизации обе характеристики, описываются выражением (8). На участке перегрузки внешняя характеристика для первого способа представляет собой отрезки гипербол с разрывами. Эти отрезки сответствуют постоянной выходной мощности Рвых=имакс/2тТ; при этом изменение m приво-6* 83

иогр

Рис. 3. Внешняя характеристика стабилизатора напряжения: а - при 1-м способе обеспечения разрывных токов, б - при 2-м способе

дит к образованию зон гистерезиса. Сопротивления нагрузки, при которых происходят изменения т, могут быть найдены из выражения

Rm,i=2LmT/(jT-LUc/U ) (11)

причем j=m (в точке перехода на меньшую частоту) и / = =т+1 (в точке перехода на большую частоту); при т=1 j имеет единственное значение, равное 1. Из характеристики видно, что внутри зоны гистерезиса, ограниченной iRm,j<R<Rm+uj ИСН может работать на двух частотах: 1/тТ и \/(т-\-1)Т соответственно, при этом участок стабилизации также может оказаться внутри зоны гистерезиса и стать двузначным. Это является недостатком 1-го способа, кроме того, приводит к росту / пульсаций и не позволяет полностью использовать возможности ИСН, поскольку устойчивый выход на режим работы т=\ возможен только при нагрузке R>r2,\, что в 2 раза больше минимальной, соответствующей т=1. Расширение диапазона допустимых нагрузок до R\,i возможно только в том случае, если выбором обеспечить нарушение условия устойчивости (7) при т=2. В этом случае ИСН, работая с гп=2, возбуждается на частоте 1/4Г и при достижении to-hip<.T выходит на работу с т=1. Однако для этого

должно .быть выполнено условие /макс>КЗ/яом, где под /вом

понимается / при работе с R=Rx,i и т=1. Результаты численного расчета по формуле (1) процесса запуска ИСН с L=10 мГн, С=25 мкФ, Г=200 мкс, / акс=0,24 А, г= 0,33 Ом, f/cn=15 В, т=3 мкс, приведенные к U n, показаны на рис. 4 и 5.

Рис. 4. Результаты численного анализа запуска стабилизатора напряжения по 1-му способу (кривая 1) и 2-му способу (кривая 2)

При использовании 2-го способа форма внешней характеристики получается существенно отличной, в частности, исчезают зоны гистерезиса и при 2TrlbL<R<ooWCn работает в режиме стабилизации, выход R за эти пределы приводит к резкому уменьшению выходного напряжения и тока. Автоматический возврат в рабочий режим после устранения перегрузки происходит благодаря действию источника t/нач, который и определяет значение тока короткого замыкания /к.з=/нач/г. Иначе протекает и процесс -запуска ИСН (см. рис. 4), в частности, увеличивается его

Un.B

~\ U =Z08 [

1f,9

10 ном

Рис. 5. Результаты численного анализа поведения импульсного стабилизатора напряжения при возмущениях по и {а) и по R(6); 1-му способу соответствует кривая /, 2-му - кривая 2