Таблица 2-1

схеме рис. 1-4,а, при коэффициенте нагрузки его элементов йн==0,05 и различных сроках службы.

Из табл. 2-1 видно, что даже нерезервированный преобразователь обладает высокой надежностью.

Обычно по ТУ необходимо обеспечить надежность преобразователя не ниже 0,99-0,999. В случаях, когда нерезервированный преобразователь не может обеспечить требуемой надежности, необходимо его резервировать. Для выбора схемы резервирования рассмотрим аварийные режимы в однотрансформаторных преобразователях с обратной связью по току, работающих согласованно с источником питания и с аккумуляторной батареей на выходе.

2-2. Аварийные режимы в однотрансформаторных преобразователях с обратной связью по току

Под отказом преобразователя будем понимать такой рел<им его работы, при котором выходные параметры преобразователя (ток и напряжение нагрузки) не удовлетворяют ТУ. Обычно допустимые по ТУ отклонения тока и напрял<ения на нагрузке преобразователя от их номинальных значений не превышают нескольких процентов.

Постепенные отказы элементов преобразователя за счет изменения их электрических параметров (изменение коэффициента усиления транзистора или тока закрытого транзистора и т. д.) не приводят к выходу преобразователя из строя. Они лишь незначительно влияют на к. п. д. преобразователя. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только внезапные отказы элементов преобразователя.

В схеме рис. 1-4,а с одним транзистором в плече выход из строя любого из элементов - трансформатора, транзистора, диода (за счет обрыва или короткого замыкания), обрыв мест соединения пайкой и монталсных проводов, - приводит к выходу из строя (отказу) всего преобразователя. 38

Таблица 2-2

В табл. 2-2 приведены экспериментальные характеристики аварийных режимов в преобразователе по схеме рис. 1-4,а, каждое плечо которого содержит по три параллельных транзистора. В номинальном режиме входное сопротивление преобразователя согласовано с внутренним сопротивлением источника питания и напряжение на входе преобразователя Lihom равно половине э.д. с. источника питания.

Из табл. 2-2 видно, что преобразователь выходит из строя при коротких замыканиях и обрывах в трансформаторе и диодах, коротких замыканиях в любом из транзисторов.

При обрывах эмиттеров или баз транзисторов схема остается работоспособной при выходе из строя п-1=2 транзисторов (п=3 -число транзисторов в плече).

При обрывах коллекторов транзисторов схема остается работоспособной лишь до выхода из строя определенного числа транзисторов. Это объясняется тем, что при обрыве коллекторов увеличивается коллекторный ток исправных транзисторов. Это происходит при неизменном базовом токе каждого транзистора, поскольку через переходы эмиттер - база неисправных транзисторов продолжают протекать базовые токи. В результате при определенном числе неисправных транзисторов исправные транзисторы выходят из состояния насыщения, что и приводит к отказу схемы.

Зыражая токи и /б исправных транзисторов через входную мощность и к. п. д. преобразователя и используя условие (1-28) нахождения транзистора в режиме насыщения, получаем выражение для максимального числа Пт транзисторов, после выхода которых из строя

(за счет обрыва коллектора) еще возможна нормальная работа преобразователя:

(2-2)

Например, для преобразователя с л = 30; Ац = 10; ti=0,85; В = = 30 из (2-2) имеем Пт18, т. е. преобразователь будет нормально работать после обрывов коллекторов у 118 транзисторов в плече.

В табл. 2-3 приведены экспериментальные характеристики аварийных режимов в транзисторном плече

Таблица 2-3

преобразователя, состоящем из трех транзисторов. В нормальном режиме входное сопротивление преобразователя согласовано с внутренним сопротивлением источника питания.

При коротком замыкании перехода эмиттер - коллектор токи во всех исправных транзисторах падают до нуля, а действующее значение тока неисправного транзистора /э.к возрастает почти до тока короткого замыкания источника питания /к.з:

/э.к (0,91,0) /к.з.

(2-3)

Действующее значение тока через каждый из п параллельно включенных транзисторов при нормальной работе преобразователя

I,= IJnV2=aI,JnV2, (2-4)