Главная >  Выпрямитель преобразовывающий ток 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 [ 70 ] 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

цессй запирания приводит к уменьшению магнитного потока. Производная магнитного потока dO/dt меняет свой знак, в результате чего во всех обмотках трансформатора наводятся ЭДС противоположной полярности. Транзистор запирается напряжением базовой обмотки, а диод Д1 открывается и по вторичной обмотке протекает ток. В интервале ti-/2 происходит передача энергии, накопленной в индуктивности за время открытого состояния транзистора. Ток г2==гд1 уменьшается по линейному закону. Как только ток гг уменьшится до нуля, ЭДС во всех обмотках трансформатора станут равными нулю, приоткрывается транзистор 7i и процесс вновь повторяется.

В однотактных преобразователях частота переключения транзистора зависит от напряжения питания и от сопротивления нагрузки.

Напряжение на выходе преобразователя также зависит от сопротивления нагрузки. В схеме имеет место вынужденное намагничивание трансформатора, что снижает КПД преобразователя. Из-за указанных недостатков схема имеет ограниченное применение и используется лишь для преобразования мощности не более 1 - 5 Вт.

Двухтактный преобразователь со средней точкой (рис. 6.2, а) состоит из двух транзисторов; трансформатора, первичная обмотка которого имеет вывод средней точки, и делителя напряжения, состоящего из резисторов Ri, R2, необходимых для надежного запуска схемы. Трансформатор преобразователя помимо первичных w[, wl я вторичной W2 обмоток имеет базовые обмотки ayg, cwg (обмотки обратной связи). Для обеспечения надежного переключения транзисторов преобразователя и хорошей формы выходных импульсов трансформатор выполнен на сердечнике из материала с петлей гистерезиса, близкой к прямоугольной (рис. 6.2,6). В качестве материала для сердечника используются пермаллой и ферриты различных марок.

Рассмотрим принцип действия схемы преобразователя в режиме холостого хода, т. е. при сопротивлении внешней нагрузки, равном бесконечности. При подключении схемы преобразователя к источнику постоянного напряжения Uo через делитель напряжения Ru R2 будет протекать ток и на базы транзисторов Ти Т2 с рези-



стора R2 подается отрицательное (относительно эмнт теров) смещение. Так как входные сопротивления транзисторов и их коэффициенты усиления не могут быть абсолютно одинаковыми, то их коллекторные токи окажутся различными и, следовательно, МДС верхней w[ п нижней wi первичных обмоток трансформатора будут также различны.

-в, 6)


Рис. 6.2. Двухтактный преобразователь с самовозбуждением.

а -схема; б - зависимость В=1(Н); в - зависимости ijjiCO. игШ, ( ((О

В результате неравенства встречно действующих МДС создается магнитный поток в сердечнике трансформатора, который индуктирует в базовых обмотках ffig и w j ЭДС, направленную так, что к базе транзистора, через который первоначально протекал больший ток (например, Т\), будет приложено отрицательное напряжение, а к базе транзистора, через который при включении протекал меньший ток (например, Гг), -положительное напряжение. Это приведет к еще большему увеличению тока коллектора транзистора Ti и к запиранию транзистора Гг. В результате транзистор Т\ полностью откроется (насытится) и его коллекторный ток гкь рав



ный намагничивающему току трансформатора гд, будет увеличиваться, что вызовет нарастание магнитного потока в сердечнике трансформатора (рис. 6.2а). К первичной обмотке w[ будт приложено напряжение, равное приблизительно напряжению питания Lo, а во вторичной обмотке индуктируется ЭДС, равная произведению напряжения Lo на коэффициент трансформации, Увеличение намагничивающего тока гд в первичной обмотке wi и магнитного потока в сердечнике трансформатора будет происходить до тех пор, пока не произойдет насыщение материала последнего.

При насыщении сердечника (рис. 6.2, е, интервал ti-t) прекращается увеличение магнитного потока, уменьшается индуктивное сопротивление обмотки w i что приводит к резкому увеличению коллекторного (намагничивающего) тока.

В связи с резким уменьшением индуктивного сопротивления обмотки W1 происходит перераспределение на* пряжения питания Uo между транзистором Ti и обмоткой WI. Напряжение на транзисторе Ti возрастает, и он из области насыщения переходит в активную область, а напряжение на обмотке wi уменьшается. Уменьшение напряжения на обмотке wi приводит к уменьшению ЭДС, индуктируемых в базовых обмотках, и ток коллектора транзистора 7i, а следовательно, и намагничивающий ток ifi начинает уменьшаться. Уменьшение намаг ничивающего тока приводит к уменьшению магнитного потока, производная dO/dt станет отрицательной, и знаки ЭДС во всех обмотках трансформатора изменяются на противоположные. Изменение знака ЭДС в базовых обмотках приведет к тому, что транзистор Ti закроется, а Гг откроется. В дальнейшем будет происходить увеличение тока, протекающего через транзистор Гг и первичную обмотку w[. При этом магнитный поток, изменив направление, начнет увеличиваться. При достижении насыщения сердечника вновь произойдет лавинообразный процесс, т. е. транзистор Ti откроется, а Гг закроется, и т. д.

При работе преобразователя под нагрузкой в отличие от режима холостого хода ток коллектора транзистора будет складываться из намагничивающего тока и приведенного тока вторичной обмотки (рис. 6.2,а),



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 [ 70 ] 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97