3. Теоретические сведения 3.1 Способы регулирования выходного напряжения источников электропитания.

Выходное напряжение источника электропитания изменяется в процессе работы под воздействием изменений тока нагрузки, входного напряжения, температуры окружающей среды, а также под влиянием ионизирующих излучений, времени непрерывной работы, влажности окружающего воздуха, механических воздействий.

Регулирование выходного напряжения может осуществляться вручную (оператором) или автоматически. Источник называют стабилизирующим, если в нем поддерживается уровень напряжения или тока неизменным с заданной степенью точности. В зависимости от вида регулирования стабилизирующие источники подразделяются на параметрические и компенсационные.

Для параметрической стабилизации применяются компоненты с нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Для параметрической стабилизации при постоянном токе применяются стабилитроны и переходы транзисторов (у биполярных транзисторов переходы база-эмиттер), для параметрической стабилизации при переменном токе - электромагнитные компоненты (дроссели).

Компенсационные стабилизирующие источники представляют собой устройства автоматического регулирования с отрицательной обратной связью. В этих устройствах сигнал обратной связи воздействует на регулирующий компонент. В компенсационных стабилизаторах напряжения сигнал обратной связи определяется уровнем выходного напряжения, в стабилизаторах тока - уровнем выходного тока.

В зависимости от принципа регулирования различают компенсационные источники непрерывного и импульсного действия. В источниках электропитания непрерывного действия регулирующий компонент включен последовательно с нагрузкой или параллельно ей. В соответствии с этим различают последовательные или параллельные стабилизаторы.

При регулировании выходного напряжения источника используют следующие способы модуляции:
а) амплитудная модуляция (AM), когда регулирование осуществляется изменением амплитуды напряжения;
б) частотная импульсная модуляция (ЧИМ), когда регулирование напряжения осуществляется изменением частоты следования импульсов напряжения;
в) фазоимпульсная модуляция (ФИМ), когда регулирование напряжения осуществляется изменением его фазы;
г) широтно-импульсная модуляция (ШИМ), когда регулирование выходного напряжения осуществляется изменением длительности импульсов при постоянной частоте следования;
д) частотно-широтно-импульсная модуляция (ЧШИМ), когда в одной части диапазона регулирование напряжения осуществляется в режиме ШИМ, а в другой части диапазона происходит переход в режим ЧИМ;
е) интегральная широтно-импульсная модуляция (ИШИМ), когда длительность импульсов определяется всей совокупностью значений управляющего сигнала на тактовом промежутке времени.

Наиболее широкое распространение в источниках электропитания электронных средств получил способ широтно-импульсной модуляции, который подробно рассмотрен ниже. Представляет интерес также способ ИШИМ, обеспечивающий высокую точность разомкнутых широтно-импульсных устройств регулирования и стабилизации.