Саморобна батарея - моделювання. Обговорення на LiveInternet - Російський Сервіс Онлайн-Щоденників

Взагалі принцип дії схеми наступний. Для простоти розглянемо тільки одну батарею з шести.
Так ось, спочатку відкривається транзистор VT1, при цьому його стік і джерело як би з'єднуються між собою. Замикається ланцюг, і струм починає текти з батареї GB1, через котушку L1, відкритий транзистор VT1 і вимірювальний резистор в землю. Опір відкритого транзистора і резистора дуже малі, тому їх можна не брати до уваги для розуміння принципу роботи схеми. Так ось, при такому замиканні починає текти струм через котушку. Він починає наростати, причому лінійно, по закону:
I = Uвх / L * t,
де Uвх - напруга батареї, L - індуктивність котушки, t - час. Всі величини вимірюються в одиницях СІ.
Так ось, ток починає лінійно наростати. При цьому в котушці запасається енергія магнітного поля, яка дорівнює:
E = (L * I ^ 2) / 2
тобто енергія дорівнює квадрату сили струму, помноженому на індуктивність та поділеному на 2.
Потім транзистор закривається, розмикаючи ланцюг. Струм в котушці не може припинитися миттєво, тому що він пов'язаний з енергією магнітного поля, і ця енергія повинна кудись подітися. Струм продовжує текти, але в землю заряди вже пройти не можуть, так як транзистор закритий. Замість цього заряди накопичуються на кінці котушки, який з'єднаний з транзистором, створюючи там напругу, яка перевищує вхідну напругу Uвх. Напруга наростає до тих пір, поки воно не перевищить вихідна напруга U вих. У цей момент відкриється діод VD1, і для зарядів з'явиться місце, куди їм можна йти - це вихідна навантаження і вихідний конденсатор. Струм через котушку при цьому зменшується згідно із законом:
I = I0 - (U вих-Uвх) * t / L
де I0 - початкове значення сили струму в котушці в момент закриття транзистора.
Саме в цей момент котушка віддає накопичену енергію на вихід схеми, і триває процес до тих пір, поки сила струму в ній не впаде до нуля. Після цього, з огляду на існуюче на кінцях котушки напругу, струм повинен почати текти в зворотну сторону, але цього не дає відбутися діод VD1, він закривається, відключаючи котушку від виходу схеми. На її кінці залишається накопичений заряд, завдяки якому напруга на кінці котушки все ще більше вхідного. Але цього заряду мало, і він йде назад в батарею. На цьому цикл закінчується. Після цього транзистор може бути відкритий знову, запасаючи енергію в котушці. Схема управління відкриває транзистор коли треба, так щоб підтримувати вихідна напруга постійним.