Принципиальная схема ИППН (импульсного преобразователя постоянного напряжения) повышающего и понижающего типа представлена на рисунке 1:
Рисунок 1 - Принципиальная схема ИППН повышающего и понижающего типа
RH - нагрузка ИППН, G - источник постоянного напряжения. На месте ключа S может находиться любой управляемый коммутирующий элемент например транзистор. Данный ИППН может осуществлять повышение или понижение постоянного напряжения т.е. в зависимости от частоты и/или коэффициента заполнения (величина обратная скважности) управляющих импульсов на ключ S (или частоты и/или коэффициента заполнения замыкания ключа S) напряжение на нагрузке RH может быть больше или меньше напряжения источника G.
Работает ИППН так:
1) Ключ S замыкается и в катушке L начинает постепенно увеличиваться ток (сила тока), катушка в этот момент накапливает энергию а диод в это время VD заперт.
2) Ключ S размыкается, диод VD открывается и ток из катушки начинает теч через конденсатор C и нагрузку RH, конденсатор C заряжается а катушка L разряжается.
3) Далее если ключ S замкнулся раньше чем разрядилась катушка L то: диод VD закрывается, катушка заряжается от источника, а конденсатор разряжается через нагрузку и все повторяется заново (с 1). Если ключ S не успел замкнуться прежде чем разрядилась катушка L то: диод VD закрывается, конденсатор C разряжается через нагрузку, катушка L не заряжается; когда замыкается ключ S катушка L начинает заряжаться и все повторяется заново (с 1).
То будет ИППН повышать или понижать напряжение определяется энергией накопленной в катушке L к моменту размыкания ключа S (чем больше эта энергия тем больше напряжение на выходе и наоборот) и если ключ S не успевает замыкаться прежде чем разряжается катушка L то это определяется ещё и промежутком времени между закрытием диода VD и замыканием ключа S (чем дольше этот промежуток тем больше разряжается конденсатор C и следовательно меньше на нагрузке RH среднее значение напряжения). Напряжение на нагрузке может регулироваться изменением коэффициента заполнения импульсов управляющих замыканием и размыканием ключа S (транзистора или другого коммутирующего элемента). Коэффициент заполнения это величина обратная скважности. Скважность это отношение периода к длительности импульса. Чем больше коэффициент заполнения (меньше скважность) тем больше напряжение на нагрузке и наоборот. Из схемы на рисунке 1 видно направление падения напряжения на нагрузке UH. Если узел, к которому подсоединен минус источника, считать землей то напряжение на нагрузке будет отрицательным - это особенность данного типа ИППН.
