Широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) применяются в источниках электропитания радиоэлектронной техники как промышленного, так и бытового назначения, в электроприводах, электро - технологических установках и так далее.
Отличительной особенностью различных ШИМ служит нелинейность регулировочных характеристик (РХ) а, следовательно, и передаточных характеристик (ПХ) «информационный вход - силовой выход».
Данное обстоятельство понижает диапазон и точность регулирования выходного напряжения, а также и ухудшает помехоустойчивость всего ШИМ. Как правило, устранение данных недостатков проводится посредством создания ПХ требуемого вида.
На практике условием принудительного создания является линеаризация ПХ, способам которого посвящены работы отечественных и зарубежных специалистов.
В автономных преобразователях, в которых используется высокочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ), микропроцессорное управление имеет существенные особенности, так как длительность между коммутационных интервалов в ШИМ, сопоставима с длительностью машинных циклов самого микропроцессора.
Вместе с тем, вид РХ основательно меняется при переходе из режима непрерывного тока в режим прерывистого тока, что осложняет линеаризацию ПХ в диапазоне регулирования выходного напряжения.
Указанные обстоятельства делают актуальными задачи разработки и исследования методов управления передаточными характеристиками ШИМ, а также их практическую схемотехническую реализацию на современной отечественной элементной базе.
Актуальность темы бакалаврской работы подтверждается широким распространением широтно-модулированных импульсных сигналов, устройства формирования которых, интегрируются в большинство новых микроконтроллеров.
В бакалаврской работе на основе проведенного аналитического обзора, рассмотрены методы и средства технической реализации широтно - импульсных преобразователей (модуляторы) для управляющих систем.
В частности рассмотрены методы построения ШИМ - модуляторов на операционных усилителях, интегральных элементах логики, интегральных таймерах, а также ШИМ - контроллеры на основе реверсивных и асинхронных счетчиков. Кроме того рассмотрены и такие составные блоки ШИМ - преобразователей как генераторы - формирователи линейно - изменяющегося напряжения (ГЛИН) с элементами стабилизации тока, с применением как положительной, так и отрицательной обратных связей.
Достоинством осуществленной бакалаврской работы служит ее практическая направленность, а именно доведенная до схемотехнической реализации на современной отечественной электронной базе.
