Наметившаяся тенденция микроминиатюризации радиоэлектронике привела к тому, что полупроводник вые преобразователи напряжения стали применять Bi вторичных источниках электропитания. Применение по лупроводниковых преобразователей дает возможность значительно уменьшить массу, габариты, повысить КПД источника электропитания в целом.

В процессе преобразования постоянное напряжение одной величины преобразуется в переменное или посто-янное напряжение другой величины. Для преобразования напряжения по величине в схеме преобразователя применяется трансформатор, а для преобразования постоянного тока в переменный - переключ а юш,ее устройство, изменяюпхее направление тока в первичной обмотке трансформатора. Для уменьшения потерь энергии в преобразователях переключающее устройство должно иметь возможно меньшее сопротивление в открытом состоянии и возможно большее сопротивление в закрытом состоянии. В качестве элементов переключающих устройств в полупроводниковых преобразователях используются транзисторы и тиристоры.

Преобразователи с выходом на переменном токе называются инверторами, а с выходом на постоянном токе- конверторами. Различие между ними заключается в том, что в конверторах, помимо переключающего устройства и трансформатора, имеется выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Транзисторные преобразователи выполняются преимущественно на небольшую выходную мощность (несколько сотен ватт). Преобразователи на большие мощности, работающие от первичных источников с повышенным напряжением, рационально выполнять на тиристорах. Транзисторные и тиристорные преобразователи подразделяются на нерегулируемые и регулируемые.

Регулируемые преобразователи используются как регуляторы или стабилизаторы постоянного и переменного напряжения.

По способу возбуждения колебаний различают схемы с самовозбуждением и с независимым возбуждением. Схемы с самовозбуждением представляют собой релаксационные генераторы с внутренней положительной обратной связью. Преобразователи с независимым возбуждением состоят из задающего генератора и усилителя мощности. Задающий генератор в большинстве случаев

представляет собой преобразователь с самовозбуждв нием.

Импульсы с выхода задающего генератора поступают на вход усилителя мощности и управляют им.

В зависимости от построения схемы преобразователи подразделяются на однотактные, двухтактные. Двухтакт* ные преобразователи могут быть выполнены по схеме со средней точкой, по мостовой и полумостовой схемам,

to

Рис. 6.1. Одиотактный преобразователь с самовозбуждением.

в-усхема; б - зависимости ! (0, Д1(0,

6.1. ТРАНЗИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ

, Преобразователи с самовозбуждением выполняются на небольшие мощности (до нескольких десятков ватт) по однотактной и двухтактной схемам. В радиоэлектрон ной аппаратуре они применяются как маломощные автономные источники электропитания и как задающие генераторы мощных преобразователей. (+)

Одиотактный преобразователь (рис. 6.1, а) состоит из транзистора Ti, , трансфорхматора Тр\, выпрямительного диода Дх и конденсатора Cl, предназначенного для уменьшения пульсации на-пряжения на нагрузке. Транс- о-l-cri- форматор преобразователя имеет три обмотки - первичную W\, вторичную W2 и базовую обмотку (обратной связи)

®Б. Для того чтобы сердечник to, tt

трансформатора не насыщался, он выполняется с немагнитным зазором.

При подключении схемы к источнику питания через резистор i?cM протекает ток, кото-

рый создает небольшое отрицательное смещение на ба, транзистора Ti. Транзистор Ti несколько приоткрывае ся н в его коллекторной цепи начинает протекать ток 4 Ток коллектора гкь протекая по первичной обмотке w вызывает изменение магнитного потока в сердечник трансформатора, в результате чего в обмотках трансфор матора Wl, Wi, шб наводятся ЭДС. Базовая обмотка траи сформатора шв включена таким образом, что при нара станин коллекторного тока в ней наводятся ЭДС тако! полярности, при которой транзистор преобразователя Г еще больше открывается. Поэтому процесс отпирани; Т\ происходит лавинообразно и транзистор преобразова теля входит в насыщение (момент U, рис. 6.1,6). Прр насыщении транзистора Т\ все напряжение источника пн тания прикладывается к первичной обмотке Wi(Ui = Uu и ток в этой обмотке нарастает по линейному закону В интервале to-ti транзистор Ti насыщен и напряжени5 на обмотках трансформатора отличаются от напряжение первичной обмотки

Диод Д] в этом интервале закрыт и ток гд1 =f2=0 Транзистор Г) будет находиться в насыщенном со стоянии до момента времени ti. В момент времени t ток коллектора транзистора Ti достигнет значени> /ктад: =h2i3 hi, где h2i3 - статический коэффициент передачи тока транзистора Ti в схеме с общим эмитте ром. Рабочая точка транзистора переходит из област! насыщения в активную область, напряжение коллек тор -эмиттер транзистора Тх возрастает, а напряжение на первичной обмотке трансформатора щ уменьшается Уменьшение напряжения Ui приведет к уменьшению на пряжения на базовой обмотке г в, что вызовет уменьше ние базового тока транзистора I и Уменьшение базовой тока транзистора Ti приведет к еще большему увеличению напряжения коллектор - эмиттер транзистора Ti и к еще большему снижению напряжения на первичной обмотке трансформатора, в результате чего возникает лавинообразный процесс запирания транзистора преобразователя. Уменьшение тока коллектора в начале про-