Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



используется одна из схем преобразователей с самовозбуждением (рис. 9.3, 9.5 или 9.7) или промежуточного усилителя, работающего от задающего генератора без выходного трансформатора.

Двухтактные усилители с отводом средней точки в первичной обмотке трансформатора (рис. 9.10, а, S) являются основными схемами УМ, применяемыми в низковольтных преобразователях ИВЭ с выходной мощностью от долей до нескольких десятков ватт. Усилитель на рис. 9.10, а выполнен на силовых транзисторах VTi и V7*2 и выходном трансформаторе TV. Напряжение управления подается на усилитель через трансформатор TV от задающего генератора. Под действием входного напряжения в первый полупе-рнод один из транзисторов, например VT, отпирается и находится

,-аз- -czzb.

s. b-

-w-I-- M

ЗГ 1

<7Щ

-,-, vr»


Рис. 9.10. Схемы усилителей мощности: я - двухтактная с трансформатором управления и двумя базовыми обмотками; б - двухт.?ктная с трансформатором управления и одной базовой обмоткой; s - мостовая; г-полумостовая



в режиме насыщения, а второй VT, запирается и находится в режиме отсечки. Во второй полупериод управлякэщего напряжения траи-зисторы переключаются. Через открытый транзистор напряжение питания и„ прикладывается к первичной обмотке выходного трансформатора TV,, создавая на его вторичной обмотке напряжение прямоугольной формы и,.

Ток коллектора открытого транзистора в режиме насыщения определяется выходной мощностью = /н/н и входным напряжением питания

К„ас = ,„-- • (9-25)

Цп {Uumin-U.,)

Напряжение на закрытом транзисторе определяется аналогично схеме на рис. 9.3, а по формуле (9.10): (/э " (2.2 2,4) U, Амплитуда импульсов базового тока должна быть такой, чтобы, пропуская ток /j „д;,, транзистор оставался в режиме насыщения. Достигается это выбором напряжения возбуждения i/g трансформатора TVi и сопротивлением базовых резисторов

/6g -бБэ) higmin

Rb=- ,-. (9 26)

\пас Кнас

где Кцас = 1,2 1,5 - коэффициент запаса по насыщению.

Напряжение возбуждения 6g выбирается из условия (9.15).

Входной трансформатор TVx в схеме усилителя на рис. 9.10, а ддлжен иметь вывод средней точки, поскольку с обоих полуобмоток КБ! " Б2 должно подаваться в противофазе напряжение t/g через резисторы Pg для возбуждения силовых транзисторов VT и VT,. Значительно проще выполнена входная цепь УМ по схеме на рис. 9.10,6, в которой трансформатор возбуждения TV, имеет только одну обмотку IKg, напряжение которой i/g через резистор y?g подается на базы транзисторов VT и VT,.

К недостаткам рассмотренных двухтактных схем следует отнести наличие выходного трансформатора с выводом средней точки первичной обмотки и, как следствие этого, удвоенное напряжение питания, приложенное к закрытому транзистору. Поэтому такие двухтактные преобразователи в основном применяются в устройствах ИВЭ с питанием от низковольтных источников (12-27 В).

Мостовые усилители (рис. 9.10. в) применяются в преобразователях повышенной мощности - до нескольких сотен ватт; они выполняются иа транзисторах VT-КГ4. возбуждение на которые подается от ЗГ через трансформатор TV, таким образом, что в течение одного полупериода напряжения возбуждения одновремеино открываются два транзистора, например VT и VT3, а два другие в это время закрыты. Цепь тока от источника питания (Уц замыкается через открытые транзисторы VT, VT3 и первичную обмотку выходного трансформатора TV,. Во второй полупериод входного напряжения возбуждения открываются ранее запертые транзисторы VT, и VT/x, закрываются ранее открытые транзисторы VTx и VTg. Цепь тока от источника питания (/ц также замыкается через первичную обмотку трансформатора TV, и открытые транзисторы VT, и VT,, Такое попарное переключение транзисторов обеспечивается по-



дачей напряжения возбуждения с обмоток Wi - трансформатора TVi соответствующей полярности (начало обмоток отмечено точкой). При таком переключении происходит смена полярности напряжения на первичной обмотке выходного трансформатора TV через каждые полпериода напряжения возбуждения.

Ток, протекающий через открытые транзисторы в мостовом УМ, определяется по формуле (9.25) с учетом падения напряжения на двух последовательно включенных насыщенных транзисторах

Кнас = -Рч/Пп (tnm.n -гкэнас) • (9.27)

Напряжение, прикладываемое к закрытому транзистору, в мостовом усилителе

tKam « (Ы -г 1.2) (/„. (9.28)

использование трансформатора в мостовом УМ значительно лучше, чем в двухтактном с отводом средней точки от первичной обмотки трансформатора. Объясняется это тем, что при наличии обмоток со средней точкой ток нагрузки трансформатора не идентичен току, определяющему его нагрев, так как каждая полуобмотка работает только в течение одного полупериода. Поэтому габаритная (расчетная) мощность трансформатора со средней точкой больше мощности нагрузки.

К недостаткам мостовых усилителей следует отнести вдвое большее число силовых транзисторов, чем в схеме на рис. 9.10, я, возможность протекания сквозных токов, возникающих в процессе коммутации транзисторов, а также более сложный входной трансформатор цепи возбуждения.

Полумостовой усилитель (рис. 9.10, г) отличается от мостового тем, что в нем два транзистора заменены конденсаторами С, и С, образующими емкостный делитель входного напряжения питания Ui,. Силовые транзисторы VTi и VT поочередно коммутируются от ЗГ через две изолированные базовые обмотки 1Уц, и W2 входного трансформатора TV. В тот полупериод, когда транзистор VTi открыт и находится в режиме насыщения, а VT закрыт и находится в режиме отсечки, происходит заряд конденсатора и разряд конденсатора Cj через первичную обмотку Wi выходного трансформатора TVi- В другой полупериод, когда транзистор VT открыт, а VTl закрыт, заряжается конденсатор Cj и разряжается С. Вследствие этого напряжение и ток первичной обмотки выходного трансформатора TVi в полумостовом УМ имеют скол вершины импульса, определяемый разрядом конденсаторов Cj и иа величину Afcm-Для того чтобы форма напряжения и тока в поЛумостовом УМ была близка к прямоугольной, емкость конденсатора необходимо выбирать из условия At/cmn 0,25 по формуле

(9.29)

Особенностью полумостового усилителя является то, что транзисторы в нем коммутируют удвоенный ток нагрузки

/Кнас--,„ -Г • (9-30)

2/н и» 1п (Uпmin - Jк.Эяз:)



0 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 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [118] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0132