Во всех описываемых в настоящей книге устройствах применена схема импульсного источника питания с бестрансформаторным входом, работающая на повышенной (30…50 кГц) частоте. В такой схеме входное сетевое напряжение, которое в реальных условиях эксплуатации телевизора может находиться в пределах 170…242 В, выпрямляется сетевым выпрямителем, и полученным постоянным напряжением (оно получается в пределах 230…350 В) питается мощный стабилизирующий преобразователь напряжения. Из большого разнообразия схем стабилизирующих преобразователей в большинстве современных устройств-преобразователей используется так называемая «обратноходовая схема», где разделяются по времени работа ключевого транзистора на сетевой стороне и работа выпрямителей на вторичной стороне.
Принцип работы рассматриваемого преобразователя заключается в следующем. В каждый период работы блока первичная (силовая) обмотка импульсного трансформатора на некоторое время подключается к выходу сетевого выпрямителя через транзисторный ключ. Диоды вторичных выпрямителей при этом заперты и не влияют на ток силовой обмотки, который с момента включения ключа нарастает от нуля до некоторого значения.
Это значение определяется несколькими факторами: напряжением на выходе сетевого выпрямителя, индуктивностью силовой обмотки и временем, в течение которого открыт транзисторный ключ.
Закон изменения тока в силовой обмотке близок к линейному. Скорость его нарастания определяется отношением входного напряжения к индуктивности силовой обмотки трансформатора.
К моменту выключения транзисторного ключа в импульсном трансформаторе «запасается» некоторая порция энергии, численно равная половине произведения квадрата тока в силовой обмотке на ее индуктивность.
После запирания ключевого транзистора напряжения на обмотках трансформатора меняют знак, диоды вторичных выпрямителей открываются, и запасенная в трансформаторе порция энергии поступает через них в нагрузку.
После того как вся запасенная в трансформаторе энергия уйдет в нагрузку, напряжения на обмотках становятся близкими к нулю. В этот момент вновь включается транзисторный ключ, и процесс повторяется.
Выходной мощностью блока (и его выходным напряжением) можно управлять, изменяя длительность периода накопления энергии в трансформаторе, т. е. путем изменения времени открытого состояния транзисторного ключа. Таково упрощенное описание принципа работы преобразователя.
Для обеспечения стабильности выходных напряжений источника питания необходимо изменять время открытого состояния транзисторного ключа в зависимости от входного напряжения и мощности, отдаваемой источником в нагрузку. Чем больше входное напряжение, подаваемое на источник, тем меньшее время требуется для накопления требуемой энергии, и наоборот.
При увеличении нагрузки на источник питания время накопления необходимо увеличивать для увеличения энергии, запасаемой в трансформаторе в каждом периоде работы. Изменение режима работы транзисторного ключа в зависимости от изменения напряжения на входе и нагрузки по выходу обеспечивается специальной схемой управления. Эта схема должна быть достаточно быстродействующей, т. к. напряжение в питающей сети может изменяться скачками, так же, как и нагрузка источника.
