Увімкнення стабілізатора напруги

Стабілізатор напруги є силовою електронною установкою, завдання якої полягає в підтримці вихідної змінної напруги в наближеному до номіналу значенні, незалежно від коливань електромережі. Як і всі електронні пристрої, він має певний порядок запуску своєї роботи. У нашій статті ми розкриємо тему, які бувають особливості включення стабілізатора і як це правильно робити, щоб усе працювало.

Як працює стабілізатор?

• трансформаторними (вольтододатковими), до них відносяться релейні, електромеханічні, тиристорні та симісторні моделі;
• безтрансформаторними (інверторні моделі).

Функціонально перший тип складається з регулюючого автотрансформатора та комутаційного блоку, яким можуть бути силові реле, сервопривід з графітовим роликом, тиристори або симістори. При включенні пристрою плата керування виконує вимірювання вхідної напруги і за їх результатами контролер задіє комутаційний блок, який в залежності від значення напруги на вході, додає вольти або, навпаки, прибирає їх.

Другий тип не коригує сигнал, а безперервно виконує подвійне перетворення енергії. У цьому бере участь випрямляч та інвертор. При запуску приладу змінна напруга, що проходять з електромережі, спочатку випрямляється, втрачаючи свою амплітуду, а потім знову стає змінною, але вже з призначеними параметрами, наближеними до номіналу, і ідеальною синусоїдальною формою.

Конструктивно кожен прилад виконаний у металевому або пластиковому корпусі, на лицьовій панелі якого, залежно від вихідної потужності, розташовано кнопку включення або автоматичний вимикач.

Як вмикати стабілізатор?

Залежно від внутрішніх характеристик він може мати три варіанти запуску:

• прямий пуск (через комутаційні елементи);
• пуск у режимі байпасу (в обхід своєї електронної схеми);
• аварійний (нештатний) запуск (наприклад, при пускових струмах обладнання, що перевищують вихідну потужність).

Розберемо їх докладніше.

Пряме включення

Прямий запуск – це старт роботи стабілізатора для виконання своєї функції – корекції вихідної напруги у робочому діапазоні до заданого рівня. Прилад запуститься, якщо буде дотримано дві умови:

• у вихідної напруги будуть параметри (вольтаж та частота), які відповідають його характеристикам;
• буде підключено навантаження зі споживаною потужністю, що не перевищує його вихідну потужність (з урахуванням пускових струмів електромоторів, якщо вони є).

Після підключення до електромережі через вилку з розеткою (у моделях до 2 кВА) або клеми з проводами (у моделях більше 2 кВА) пристрій запускається шляхом натискання на кнопки або підняття тумблера автоматичного вимикача.

Якщо стабілізатор підключений безпосередньо до автоматичного вимикача в електрощиті, перед запуском його необхідно включити.

Прилад необхідно запускати при вимкнених електроприладах, щоб кнопка або рубильник на її корпусі був у положенні «off»/«вимк», щоб уникнути іскріння розетки та ураження струмом.

У деяких моделей є затримка за часом при старті, яка може доходити до 1 хвилини.Це необхідно, щоб запустити електронні компоненти та комутаційні елементи (у трансформаторних приладів) у роботу та розпочати стабілізацію. Під час запуску на навантаження електроенергія не подається. Тому користувач може не перейматися підключеними електроприладами.

Включення в обхід (байпас)

Передбачає пуск приладу в обхід електронних компонентів живлення споживачів безпосередньо від електромережі. Така потреба виникає:

• коли необхідно виконати його планове технічне обслуговування;
• при підключенні потужного обладнання, на яке він не розрахований, щоб не від'єднувати прикручені дроти;
• при його поломці, якщо потрібно не знеструмлювати лінію.

Режим байпасу зазвичай мають моделі з вихідною потужністю понад 4 кВт із клемним з'єднанням.

Старт роботи пристрою в режимі байпасу може виконуватись:

• механічно – через тумблер або кнопку, що знаходиться на його корпусі;
• через електроніку, виконавши налаштування на дисплеї.

У деяких моделей можна налаштувати автоматичне включення байпасу, коли вхідна напруга перебуває в нормі та її корекція не потрібна. Такий порядок роботи має назву ECO-режим і він створений для економії витрати електроенергії.

Аварійне включення

Аварійний запуск пристрою можливий, якщо у стабілізатора є автоматичний електронний байпас – функція, що забезпечує електроживлення навантаження безпосередньо від мережі під час аварій, наприклад, при перевантаженні, якщо споживана потужність підключеної техніки виявилася не під силу пристрою.

Єдиною умовою активації такого режиму є наявність напруги в безпечному для електроприладів діапазоні.

Аварійний запуск не є штатним. Прилад видаватиме помилку.Їм не можна зловживати, тому доцільно встановити модель із більшою вихідною потужністю.

Особливості запуску інверторних стабілізаторів напруги "Штиль"

Російський виробник систем електроживлення "Штиль" випускає інверторні стабілізатори напруги нового покоління, які представлені:

• однофазними моделями (1 в 1) настінного виконання з вихідною потужністю від 0,35 до 20 кВА;
• однофазними моделями (1 в 1) універсального (підлогового/стійкового) виконання з вихідною потужністю від 1 до 20 кВА;
• трифазними моделями (3 в 3) універсального (підлогового/стійкового) виконання з вихідною потужністю від 6 до 20 кВА;
• моделями з трифазним входом та однофазним виходом (3 в 1) універсального (підлогового/стійкового) виконання з вихідною потужністю від 6 до 20 кВА.

Прилади функціонують на основі безтрансформаторної технології подвійного перетворення енергії, за рахунок якої досягається:

• миттєва швидкодія (вони здатні нівелювати стрибки та просідання напруги за 0 мс);
• робота в розширеному діапазоні вхідної напруги, що становить 90-310 В;
• електроживлення споживачів напругою з похибкою не більше 2% від номіналу та ідеальною синусоїдальною формою;
• безперебійна робота при короткочасних урвищах мережі (до 200 мс).

Крім цього, інверторні стабілізатори «Штиль» мають великий набір захистів: від короткого замикання, імпульсних перенапруг, високочастотних перешкод, перевантаження по виходу, внутрішнього перегріву та збоїв у своїй роботі.

Порядок включення залежить від їхньої фазності та вихідної потужності моделей. Розберемо їх особливості у наочній таблиці нижче.

• вхід: вилка
• вихід: розетка

• пряме включення

• натисканням кнопки-перемикача

• пряме включення
• аварійне включення

• електронний автоматичний

• вхід: клеми
• вихід: розетка та клеми

• пряме включення
• аварійне включення

• перемиканням автоматичного вимикача

• електронний автоматичний

• вхід та вихід: клеми

• пряме включення
• включення в обхід
• аварійне включення

• перемиканням автоматичного вимикача

• електронний автоматичний
• ручний механічний

• вхід: вилка
• вихід: розетка та роз'єми C13 (3 шт.)

• пряме включення
• аварійне включення

• натисканням кнопки-перемикача

• електронний автоматичний

• вхід: клеми
• вихід: клеми, розетка та роз'єми C13 (3 шт.)

• пряме включення
• аварійне включення

• перемиканням автоматичного вимикача

• вхід та вихід: клеми

• пряме включення
• включення в обхід
• аварійне включення

• перемиканням автоматичного вимикача

• електронний автоматичний
• ручний механічний

• пряме включення
• включення в обхід
• ECO-режим
• аварійне включення

• перемиканням автоматичного вимикача
• байпас – через налаштування на дисплеї

• електронний автоматичний
• електронний неавтоматичний

Огляд інверторних стабілізаторів напруги IS5000 (5 кВА/4,5 кВт) та IS7000 (7 кВА/5,5 кВт) «Штиль»

При включенні байпаса вручну (за допомогою автоматичного вимикача або налаштувань у меню) корекція напруги не здійснюється. Відповідно на навантаження з електромережі надходить не захищений сигнал.

Якщо активовано ECO-режим, то прилад працюватиме тільки в допустимому діапазоні напруги мережі, який встановлений користувачем, і при великих коливаннях мережі переключиться в режим стабілізації.

Помилки під час запуску стабілізатора

За даними служби технічної підтримки, користувачі в основному припускаються чотирьох помилок при включенні приладу:

1. Плутають вхідні та вихідні клемні роз'єми при підключенні.Щоб пристрій увімкнувся, необхідно не допускати неправильного з'єднання кабелів.
2. Не вимикають автоматичний вимикач байпасу (у моделях із ручним механічним байпасом). Якщо цього не зробити, пристрій не працюватиме в режимі стабілізації.
3. Підбирають автоматичний вимикач із меншим номіналом. Через це при включенні обладнання його починає вибивати.
4. Підключають прилад до електромережі кабелем із меншим перетином, ніж потрібно. Запуск виконується, але при великому навантаженні невідповідний кабель перегрівається, що створює аварійну ситуацію в електромережі.

Де придбати інверторні стабілізатори напруги "Штиль"?

Купити інверторні стабілізатори нового покоління можна в офіційному інтернет-магазині російського виробника систем електроживлення «Штиль» із швидкою та зручною доставкою по Москві та іншим містам Росії. Замовити обладнання можуть фізичні та юридичні особи, вибравши зручний спосіб отримання товару. Для оптових покупок передбачено спеціальні умови. Гарантія на пристрої становить 24 місяці.

На сайті можна дізнатись детальну інформацію про кожен прилад. Якщо даних для вибору недостатньо, можна проконсультуватися з інженерами компанії або заповнити електронну форму на підбір. Також доступний функціонал автоматичного підбору пристрою за 1 хвилину.

Чи можна вмикати імпульсний блок живлення без навантаження

Чи можна включати БП без навантаження на холостому ходу, чи він вийде з ладу, нові – старі? кажуть що не можна. Але я маю сумнів.

Без навантаження з ладу може не вийде, але напруги. швидше за все, видаватиме неправильні. Хоч би якусь нитку віник чи сидюк підчепити.
P.S. Хороші БП без навантаження та не запустяться.

Один єдиний траплявся що без навантаження не включався. Брендовий якийсь був. Там захист від відхилень напруги від номіналу гарний був. Без навантаження напруги не в нормі, ось він і вимикався.

Десь тут на форумі була фотографія, спеціальним чином вигнутої скріпки, для включення БП без душі.

У стандарті ATX, не пам'ятаю якоїсь точно версії, з цього приводу написано приблизно таке: Блок живлення ATX при включенні без навантаження має право не включатися взагалі, але спроба такого включення не повинна призводити до виходу його з ладу.

Зустрічалося штуки три інвини 300 на SG6105, які йшли на захист без навантаження. Перевірка вихідних резисторів та інших вузлів показала повну справність всього. Один із цих блоків вже більше року працює у мого друга.

Чи можна включати БП без навантаження на холостому ходу, чи він вийде з ладу, нові – старі? кажуть що не можна. Але я маю сумнів.

не можна вмикати без навантаження. Інша річ, що у сучасних БП вона передбачена у вигляді навантажувального резистора всередині БП.

Аццький ромбовод Я поки що не чарівник - я тільки вчуся! :-P

Ще додам: зараз лежать три дешеві БП - без навантаження показують ідеальні напруги. З навантаженням один відразу йде на захист, у іншого вихідні напруги плавають, третій вчора принесли - при перевірці спалив 2 тестових GF2 MX (КЗ по GPU)
І питання вже давно назріло – може у когось є схемка приладу для перевірки БП під навантаженням. Поки що користуюся прибамбасом на автомобільних лампочках, але бачу, що не те, чого хотілося б.

"Формоза" якось торгувала власною розробкою приблудою для перевірки. Активні навантаження, керування з комп'ютера, на нього ж моніторинг. Якщо пам'ять не змінює, максимальна потужність півкіловата коштувала близько 100 доларів.Зібрана у корпусі від блока живлення.

До речі, теж була ідея зробити, але руки не доходили. Наскільки я зрозумів основні несправності, це вихід напруги з діапазону описаного стандартом АТХ під навантаженням. І найважливіше, рівень вихідних пульсацій через висихання або повільність кондесаторів. І за цих пульсацій шим не може адекватно регулювати вихідну напругу, і також це зайве навантаження на деталі мегабайт, в основному на конденсатори та силові елементи ланцюгів живлення на шимах. Звідси висновок, що потрібна не складна схема детекту відхилення напруг з індикацій самого факту відхилення, і схема індикації наявності підвищеного рівня пульсацій. у мене була ідея зробити такий прилад, але я поганий схемотехнік у розробці. Може професіонали, що знаходяться тут, допоможуть накидати таку схему. Пропоную створити гілку "Тестер БП".

Десь ми це обговорювали, навіть схема тестера БП була, і ми її лаяли.
Я на засланні схему скачав, куди покласти.
Схема є, а де обговорювали, не пам'ятаю!
Михайло.

зи.
Я взяв 25Вт резистори, вирізав роз'єм із плати і до нього на все харчування повісив де
резистори, а де лампочки. На -5, -12 та 5 чергування - лампочки 6.3вх0.35А.
На 5в десь 0.5 Ом на струм близько 10А.
На +12в, на струм - 3-6А
На +3.3В, струм 6-10А.
Вистачає на всі випадки.

Причому не так для себе, як для клієнтів. Можна надавати послугу-тестування комп'ютерних БП. При клієнта запустив програму на комп'ютері, підключив його БП до страшенно виглядає тестеру, кілька хвилин і клієнту друкується графік з реальними параметрами його БП. Клієнт бачить що він купив, а я задоволений, що підняв свій рейтинг в його очах, та й заробив трохи на цьому тесті.

імпульсні БП без навантаження

Чи правда, що імпульсні БП не можна включати без навантаження? Чому? У них вихідна напруга стабілізується, тобто. не може різко зрости і все спалити?

Дивлячись, як керувати. Уяви, що ти не можеш гасати повністю імпульси і у твого ШИМу є якась мінімальна ширина імпульсу, менше ти її зробити не можеш, пропустити імпульс теж не можеш. Ось ти накачуєш на вихід енергію, накачуєш, а її ніхто не забирає. Так, ШІМ побачить, що напруга більша за задану і зробить ширину імпульсів мінімально можливою, але імпульси все одно будуть. Такому БП без навантаження дуже швидко прийде кирдик. Але таке було тільки в стародавніх мікрох.

Наступне покоління - це ті ж 34063, Вона транзистор відкриває тільки коли напруга менше заданої і потім відрубує, коли починається розряд часзадаючого кондера (власне, важливо не це, а те, що якщо напруга менше заданої не впала - вона може транзистор і взагалі не відкривати - Пропускати цикли). Але при старті напруга відразу менше заданої і перші імпульси, які кондер вихідний заряджають, виходять максимально можливої ​​ширини (у цей час єдине, що може скоротити імпульс - це схема обмеження струму) і накачати вона в цей момент може більше напруги, ніж треба . Регулювання відбувається по зворотному зв'язку, ми не можемо заздалегідь передбачити, скільки енергії заберуть з виходу. Ось це покоління мікрох впадає на вихід при старті максимум, а потім дивиться - опа, багато, наступного разу починає впускати менше.

А сучасні мікросхеми все вміють і м'який старт і загасити імпульси, коли вони не потрібні (тобто мінімальна ширина імпульсів у них виходить нуль). Тож сучасні БП можна як завгодно включати, хоч із навантаженням, хоч без навантаження.М'який старт - це коли не вплутують на вихід відразу максимум, а додають трохи. Дали трохи, дивляться - мало, дали в наступному циклі побільше, мало - дали ще більше і так поки не буде в самий раз або поки не скінчиться стартовий час (або не відпрацює стартова кількість імпульсів). Вони коротше плавно напругу на виході піднімають.

А я десь читав, що імпульсні БП діляться на прямоходові та зворотноходові. Однотактні та двотактні. Ось там писали, чи у прямоходових, чи у зворотноходових, при роботі на холостому ходу на обмотці трансформатора виникають великі викиди напруги, через які щось згоряє.

Відповідно (7) і (9), підтримку режиму легкого навантаження можна забезпечити шляхом зменшення середнього значення магнітного потоку Ф_СРбажано без зміни t₁ і, відповідно, ΔФ. Відповідно до (5), змінна складова ΔФ визначається з урахуванням знака магнітного потоку, тому, якщо прийняти Ф_НАЧ = -Ф_КОН, то, за формулою (8), отримаємо Ф_СР = 0 при довільних значеннях Ф_НАЧ, Ф_КОН.

Що це нам дає? Змінна складова магнітного потоку ΔФ залежить від співвідношення напруг на вході та виході перетворювача; від U_ВХ/U_ВИХ, згідно з (9), залежить t₁, А від нього, згідно (4), ΔФ. Тому ΔФ під час роботи перетворювача фактично визначається контуром стабілізації напруги. Якщо при 100% потужності перетворювач працює у безрозривному режимі (Ф_НАЧ > 0), то в міру зменшення струму навантаження значення Ф_НАЧ і Ф_КОН зменшуються на однакову величину без зміни ΔФ. Ці процеси відбуваються до тих пір, поки Ф_НАЧ не досягне нульового значення (Малюнок 6).З цього моменту перетворювач перетворюється на режим легкого навантаження, та її подальша робота залежить від елементної бази силової частини.

Якщо ключ S2 зроблений на основі некерованого напівпровідникового діода, перетворювач перейде в розривний режим, при якому ΔФ і Ф_СР зменшуються одночасно за рахунок зменшення t₁. Але якщо ключі S1 і S2 здатні пропускати струм в обох напрямках, наприклад, при їх реалізації на основі MOSFET, то перетворювач перейде в режим примусової безперервної провідності, при якому знаки Ф_НАЧ і Ф_КОН відрізнятимуться. У цьому режимі змінна складова ΔФ не змінюється, а зменшення потужності, що перетворюється, відбувається тільки за рахунок зменшення Ф_СР.

Подальше зменшення струму навантаження призведе до ще більшого зміщення магнітного потоку дроселя негативну область. При повному відключенні навантаження перетворювач перейде в режим холостого ходу, особливістю якого є дотримання рівності Ф_НАЧ = -Ф_КОН. У цьому режимі між конденсаторами С1 та С2 відбувається обмін енергією величиною W_ХХ (Малюнок 7):

При замиканні ключа S1 ​​енергія W_ХХ з дроселя L1 спочатку передається в конденсатор С1 доти, поки магнітний потік не досягне нульового значення, і дросель L1 не розрядиться. Після цього під дією напруги на конденсаторі С1 енергія знову почне надходити в дросель, але вже за іншої полярності магнітного потоку. До моменту розмикання ключа S1 ​​у дроселі L1 буде утримуватися W_ХХ енергії, яка після комутації ключів S1 та S2 почне передаватися в конденсатор С2.У середині другого етапу перетворення після повного розряду дроселя під дією напруги на конденсаторі С2 магнітний потік знову змінить знак, і дросель почне споживати енергію з конденсатора С2.

Очевидною перевагою примусової безперервної провідності при легкому навантаженні є повна керованість перетворювача.₁ і t₂ не залежать від струму навантаження, що забезпечує максимально ефективне регулювання вихідної напруги, на відміну від розривного режиму та режиму пропуску імпульсів._ХХ, Що для деяких програм може бути серйозною проблемою.

Режим примусової безперервної провідності можливий тільки у випадках, коли ключі S1 і S2 забезпечують протікання струму в обох напрямках, адже при змінному магнітному потоці, відповідно до закону повного струму, струм в обмотках також буде змінним. протікає тільки по одній обмотці, зв'язок струмів I₁ та I₂ обмоток W₁ та W₂ з магнітним потоком F визначатиметься формулами:

З доступної елементної бази пропускати струм в обох напрямках можуть лише MOSFET, тому режим примусової безперервної провідності можливий лише в синхронних перетворювачах на основі цього напівпровідникових приладів (Малюнок 8) Якщо хоч один з ключів S1 і S2 виконаний на основі біполярних транзисторів, . діодів або інших елементів, в яких струм може протікати тільки в одному напрямку для реалізації режиму примусової безперервної провідності необхідно вживати додаткових заходів.

Також стає очевидною і роль конденсаторів С1 і С2, які виступають не тільки як фільтри, але ще й як накопичувачі енергії, принципово необхідні для роботи при легкому навантаженні.

Режим рекуперації

Коли такий режим потрібний? Наприклад, якщо вхід перетворювача підключений до системної шини живлення, а вихід - до акумуляторної батареї, що містить аварійний запас енергії (Малюнок 10). У нормальному режимі система живиться від основного джерела, а перетворювач виконує функцію зарядного пристрою, при цьому енергія передається з входу вихід перетворювача, що відповідає режиму передачі. Якщо акумулятор заряджений, енергія нікуди не передається, і перетворювач працює в режимі холостого ходу. При аварії основного джерела енергія з акумулятора через перетворювач, що працює в режимі рекуперації, надходить на шину живлення, забезпечуючи навантаження живленням.

Необхідно відзначити, що перехід з одного режиму до іншого відбувається автоматично, без будь-якої участі з боку контролера, основним завданням якого в цьому випадку є лише підтримання потрібного співвідношення t₁/t₂ так, щоб, згідно (9), забезпечити або необхідне значення U_ВХ/U_ВИХ, або необхідний струм навантаження.

Висновок

Щоб режим легкого навантаження не створював проблем, магнітний потік дроселя повинен мати можливість змінювати свою полярність. Якщо ця умова не виконується, то чим легше навантаження, тим складніше забезпечити стабільну напругу на виході, оскільки при однополярному магнітному потоці дроселя імпульсний перетворювач без навантаження працювати не може в принципі.

При DC/DC перетворення це найпростіше забезпечити за допомогою синхронних перетворювачів на основі MOSFET.Також це автоматично виконується в AC/AC перетворювачах, оскільки в них перебіг змінного струму через силові ключі, втім, як і робота на реактивне навантаження, є обов'язковою умовою. В інших випадках необхідно уважно опрацьовувати режим легкого навантаження для забезпечення необхідних точності, надійності, ККД та інших характеристик перетворювача.

Відповідно (7) і (9), підтримку режиму легкого навантаження можна забезпечити шляхом зменшення середнього значення магнітного потоку Ф_СРбажано без зміни t₁ і, відповідно, ΔФ. Відповідно до (5), змінна складова ΔФ визначається з урахуванням знака магнітного потоку, тому, якщо прийняти Ф_НАЧ = -Ф_КОН, то, за формулою (8), отримаємо Ф_СР = 0 при довільних значеннях Ф_НАЧ, Ф_КОН.

Що це нам дає? Змінна складова магнітного потоку ΔФ залежить від співвідношення напруг на вході та виході перетворювача; від U_ВХ/U_ВИХ, згідно з (9), залежить t₁, А від нього, згідно (4), ΔФ. Тому ΔФ під час роботи перетворювача фактично визначається контуром стабілізації напруги. Якщо при 100% потужності перетворювач працює у безрозривному режимі (Ф_НАЧ > 0), то в міру зменшення струму навантаження значення Ф_НАЧ і Ф_КОН зменшуються на однакову величину без зміни ΔФ. Ці процеси відбуваються до тих пір, поки Ф_НАЧ не досягне нульового значення (Малюнок 6). З цього моменту перетворювач переходить у режим легкого навантаження, і його подальша робота залежить від елементної бази силової частини.

Якщо ключ S2 зроблений на основі некерованого напівпровідникового діода, перетворювач перейде в розривний режим, при якому ΔФ і Ф_СР зменшуються одночасно за рахунок зменшення t₁. Але якщо ключі S1 і S2 здатні пропускати струм в обох напрямках, наприклад, при їх реалізації на основі MOSFET, то перетворювач перейде в режим примусової безперервної провідності, при якому знаки Ф_НАЧ і Ф_КОН відрізнятимуться. У цьому режимі змінна складова ΔФ не змінюється, а зменшення потужності, що перетворюється, відбувається тільки за рахунок зменшення Ф_СР.

Подальше зменшення струму навантаження призведе до ще більшого зміщення магнітного потоку дроселя негативну область. При повному відключенні навантаження перетворювач перейде в режим холостого ходу, особливістю якого є дотримання рівності Ф_НАЧ = -Ф_КОН. У цьому режимі між конденсаторами С1 та С2 відбувається обмін енергією величиною W_ХХ (Малюнок 7):

При замиканні ключа S1 ​​енергія W_ХХ з дроселя L1 спочатку передається в конденсатор С1 доти, поки магнітний потік не досягне нульового значення, і дросель L1 не розрядиться. Після цього під дією напруги на конденсаторі С1 енергія знову почне надходити в дросель, але вже за іншої полярності магнітного потоку. До моменту розмикання ключа S1 ​​у дроселі L1 буде утримуватися W_ХХ енергії, яка після комутації ключів S1 та S2 почне передаватися в конденсатор С2. У середині другого етапу перетворення після повного розряду дроселя під дією напруги на конденсаторі С2 магнітний потік знову змінить знак, і дросель почне споживати енергію з конденсатора С2.

Очевидною перевагою примусової безперервної провідності при легкому навантаженні є повна керованість перетворювача. У цьому режимі тривалості t₁ і t₂ не залежать від струму навантаження, що забезпечує максимально ефективне регулювання вихідної напруги, на відміну від режиму розриву і режиму пропуску імпульсів. До недоліків слід віднести підвищені втрати через вимушене перетворення енергії W_ХХ, Що для деяких програм може бути серйозною проблемою.

Режим примусової безперервної провідності можливий лише у випадках, коли ключі S1 та S2 забезпечують протікання струму в обох напрямках, адже при змінному магнітному потоці, відповідно до закону повного струму, струм в обмотках також буде змінним. Для зворотного ходового перетворювача, в якому струм завжди протікає тільки по одній обмотці, зв'язок струмів I₁ та I₂ обмоток W₁ та W₂ з магнітним потоком F визначатиметься формулами:

З доступної елементної бази пропускати струм в обох напрямках можуть лише MOSFET, тому режим примусової безперервної провідності можливий лише синхронних перетворювачах на основі цього напівпровідникових приладів (Малюнок 8). Якщо хоч один із ключів S1 і S2 виконаний на основі біполярних транзисторів, IGBT, діодів або інших елементів, в яких струм може протікати тільки в одному напрямку, для реалізації режиму примусової безперервної провідності необхідно вживати додаткових заходів.

Також стає очевидною і роль конденсаторів С1 і С2, які виступають не тільки як фільтри, але ще й як накопичувачі енергії, принципово необхідні для роботи при легкому навантаженні.

Режим рекуперації

Коли такий режим потрібний? Наприклад, якщо вхід перетворювача підключений до системної шини живлення, а вихід - до акумуляторної батареї, що містить аварійний запас енергії (Малюнок 10).У нормальному режимі система живиться від основного джерела, а перетворювач виконує функцію зарядного пристрою, при цьому енергія передається з входу вихід перетворювача, що відповідає режиму передачі. Якщо акумулятор заряджений, енергія нікуди не передається, і перетворювач працює в режимі холостого ходу. При аварії основного джерела енергія з акумулятора через перетворювач, що працює в режимі рекуперації, надходить на шину живлення, забезпечуючи навантаження живленням.

Необхідно відзначити, що перехід з одного режиму до іншого відбувається автоматично, без будь-якої участі з боку контролера, основним завданням якого в цьому випадку є лише підтримання потрібного співвідношення t₁/t₂ так, щоб, згідно (9), забезпечити або необхідне значення U_ВХ/U_ВИХ, або необхідний струм навантаження.

Висновок

Щоб режим легкого навантаження не створював проблем, магнітний потік дроселя повинен мати можливість змінювати свою полярність. Якщо ця умова не виконується, то чим легше навантаження, тим складніше забезпечити стабільну напругу на виході, оскільки при однополярному магнітному потоці дроселя імпульсний перетворювач без навантаження працювати не може в принципі.

При DC/DC перетворення це найпростіше забезпечити за допомогою синхронних перетворювачів на основі MOSFET. Також це автоматично виконується в AC/AC перетворювачах, оскільки в них перебіг змінного струму через силові ключі, втім, як і робота на реактивне навантаження, є обов'язковою умовою. В інших випадках необхідно уважно опрацьовувати режим легкого навантаження для забезпечення необхідних точності, надійності, ККД та інших характеристик перетворювача.