Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения

Убрав импульсный трансформатор, схема преобразователя напряжения существенно упрощается, снижаются габариты и вес. Но с другой стороны при бестрансформаторном способе нет гальванической развязки, а для реализации двух полярного питания потребуется собрать две схемы.
Лабораторный блок питания за разумную цену

Такие преобразователи собираются на современной элементной базе и содержат ШИМ - контроллеры с выходными каскадами на мощных транзисторах. Отличительной особенностью современных ШИМ контроллеров в бестрансформаторных преобразователях является достаточно широкий диапазон питающих напряжений.

Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения на LM5088
LM5088

Частота микросборки LM5088 задается в интервале от 50 кГц до 1 МГц. КПД очень неплохой – 97%. Упрощенная схема устройства представлена на рисунке ниже:

Преобразователь напряжения на микросхеме LM5088
VIN – питающее напряжение 4,5…75 В; EN – если напряжение на контакте ниже 0,4 вольт, преобразователь не работает; если в диапазоне 0,4…1,2 В – LM5088 находится в режиме ожидания; если выше 1,2 вольт – ШИМ контроллер выполняет свои функции в полном объеме. Т.е, делителем напряжения может быть установлен порог отключения преобразователя напряжения; SS – вывод для плавного пуска; RAMP – используется для режима управления. Конденсатор Cramp советую выбирать из диапазона 100…2000 пФ; RT/SYNC – задающий генератор частоты – частотный интервал выбирается подбором сопротивления Rrt и лежит в диапазоне 50 кГц – 1 МГц; GND – земля, COMP – выходной вывод усилителя ошибки – составляет петлю с выводом FB; FB – вывод для сигнала обратной связи – соединен с инвертирующим входом усилителя ошибки, регулирует порог в 1,205 вольт; OUT – выходное (снимаемое) напряжение; SW – коммутационный узел – подключается к выходу силового транзистора; HG – подключается ко входу силового транзистора; BOOT – вход для стартерного конденсатора – конденсатор подключается между SW и BOOT выводами, чтобы обеспечить переключение MOSFET транзистора; VCC – выход смещающего регулятора – Cvcc – керамический разделительная емкость номиналом 0,1-10 мкФ.

Радиолюбительский вариант схемы бестрансформаторного преобразователя напряжения на микросборке LM5088, рассчитанн на выходное напряжение 5 вольт и ток до 7 ампер, представлен ниже:

бестрансформаторный преобразователь напряжения на микросхеме LM5088

Эту схему можно рассчитать и на другое напряжение и ток, для этого необходимо воспользоваться либо формулами из описания микросборки, либо специальным калькулятором, скачать который вы можете по ссылке выше.

Бестрансформаторный преобразователь напряжения на LM3488

Частота микросхемы LM3488 задается в интервале от 100 кГц до 1 МГц с помощью одного внешнего сопротивления. Данный ШИМ – контроллер значительно проще и меньше по размерам и является 8-ми контактной микросборкой. Назначение выводов совпадает с выше рассмотренным ШИМ LM5088.

Ниже приведу схемы готовых бестрансформаторных преобразователей напряжения на базе LM3488. Первая из них с входным напряжением от 3 до 24 В и с выходным 5 вольт – 1 ампер; средняя с входным – 3,3 вольта, выходным – 5 вольт и 2 ампера. Нижняя схема на выходе 12 вольт – 1,5 ампера при входном 4,5…5,5 В.

Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения на LM3488

Следует отметить, что на современной элементной базе, например на микросхемах типа LM можно конструировать простые в повторении бестрансформаторные преобразователи практически на любое напряжение.