Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



одииаковы, а суммарная масса трансформаторов сдвоенного одно- тактного усилителя на 30-40 % больше, чем у двухтактного.

Полумостовой усилитель (рис. 10.4, а) наиболее часто применяется п ИПБВ. Транзисторы VT и VT открываются поочередно, вследствие чего на первичной обмотке трансформатора VT

действует переменное напряжение с амплитудой, близкой к /„/2. При равных по амплитуде и длительности полуволнах напряжения иа обмотке напряжение в точке соединения конденсаторов Cj и Со равно Ug./2.

Эпюра тока первичной обмотки трансформатора VT показана на рис. 10.4, а. Обмотки Wa и диоды KDj н VD служат для устранения режима сквозных токов.

Основными преимуществами схемы являются отсутствие насыщения сердечника трансформатора из-за разбросов по длительности и амплитуде импульсов разной полярности, простой и надежный способ исключения сквозных токов за счет дополнительного управления транзисторами в зависимости от мгновенного значения и знака напряжения па обмотках трансформатора, минимальн,!е габариты и масса трансформатора.

Максимальное напряжеиие на коллекторах транзисторов в полумостовой, схеме равно напряжению питания U„.

Амплитуда импульсов тока транзисторов прн заданной выходной мощности Р„ определяется по формуле

2.2Р,.

и От in Утах Пи

ки--:;--- СО-О)

Конденсаторы Cj, Cj следует применять л;Копленочные или бумажные, допускающие работу на частоте /„ со значительной .амплитудой пульсаций. Минимальная емкость конденсаторов

Cx = Q--- . (10.11)

/II tc-

Электролитические конденсаторы допускают значительно меньшую а.мплитуду пульсаций, чем лакопленочные, поэтому при их применении увеличиваются габариты фильтра. С целью уменьшения иапряжения пульсаций с частотой преобразования на конденсаторе Со (рис. 10.4) на выходе сетевого выпрямителя между С,, и конден саторамм С,, Cj включают дроссель L[, который обеспечивает также значительное уменьшение напряжения помех иа входных зажимах ИПБВ.

Полумостовой УМ целесообразно применять в одноканальных ИПБВ с выходной мощностью до 500 Вт при питании от сетей с на пряжением 380 В.

В мостовом усилителе (рис. 10.4, б) вместо конденсаторов делителя напряжения установлены транзисторы К7",, VT., переключение которых осуществляется так, что через первичную обмотку трансформатора TV протекает переменный ток. Амплитуда напря жения на первичной обмотке трансформатора в мостовом усилителе в 2 раза больше, чем у полумостового, вследствие чего при исполь зова1гии транзисторов одинакового типа .мостовой УМ обеспечивает в 2 раза большую выходную мощность, чем полумостовой. Ампли туда импульсов коллекторного тока транзисторов определяется по формуле (10.6). Сквозные токи в мостовом усилителе нельзя уст ранить (как это сделано в полумостовом УМ на рис. 10.4, а), по



скольку, уменьшение до нуля напряжения на первичной обмотке трансформатора TV можеТ произойти при запирании только одного из двух ранее открытых транзисторов. Для устранения сквозных токов в мостовом УМ вводится фиксированная пауза в управляющем напряжении.

Длительность паузы должна превышать максимальное время запирания транзисторов. При несимметрии полуволн напряжения на обмотках выходного трансформатора последний «ожет работать с насыщением, что приведет к увеличению импульсов коллекторного тока транзисторов усилителя н потерь в ннх. Для исключения этого необходимо или применить специальные схемы ограничения насыщения трансформатора 2, 31 или ввести последовательное первичной обмоткой трансформатора лаколлеиочный илн бумажный конденсатор с минимальной емкостью

0.36/к„

Спйп> , .,, (»0.12)

При подключении УМ к электролитическим конденсаторам фильтра сетевого выпрямителя амплитуда пульсаций на конденсаторах, как правило, превышает допустимое значение. Для уменьшения амплитуды пульсаций с частотой /„ необходимо между электролитическими коидеисаторами фильтра Cg и УМ включить, как показано на рис. 10.4, б пунктирной линией, LxCi-фильтр, в котором С - лакопленочиый или бумажный конденсатор, его минимальная емкость

0,1/к„

Cimin> , ,,, (10.13)

Минимальная индуктивность дросселя

Мостовые усилители обычно применяют в одноканальных ИПБВ с выходной мощностью более 500 Вт и питанием от сети переменного тока с напряжением до 380 В. Для обеспечения запаса по коллекторному напряжению используется последовательное включение усилителей по питающему напряжению. На рис. 10.5 приведены примеры такого включения двух полумостовых УМ с автоматическим выравниванием питающих напряжений иа каждом нз иих. В схеме на рис. 10.5, а один полумостовой УМ выполнен иа транзисторах KTj, VT,, конденсаторах С,, С, и диодах KDi-КО,, а второй - на элементах VTg, КГ„ Cg, С, и VDi - VDg. Оба УМ включены последовательно по отношению к источнику входного питающего напряжения и работают на общий трансформатор TV с двумя первичными обмотками и каждая из которых подключена к соответствующему УМ. Автоматическое выравнивание напряжения питания на каждом УМ достигается за счет того, что конденсаторы с большим напряжением, например Cj и С, верхнего по схеме УМ, разряжаются под действием коллекторных токов транзисторов VTf и VT„ а конденсаторы с меньшим напряжением (Cj и С,) нижнего по схеме УМ заряжаются через диоды VD я VDf. Последнее объясняется тем, что амплитуда иапряжеиия иа обмотках



Wi и W°, имеющих равное число витков, превышает в рассматривае мом случае напряжение на конденсаторе Сз или С, вследствие чего через диоды VDs, или VD протекают импульсы выравнивающего тока.

Поскольку импульсы выравнивающего тока протекают через первичную обмотку трансформатора и являются частью импульсов коллекторного тока транзисторов УМ (в рассматриваемом примере УТ, и VT), возникает необходимость ограничения их амплитуды, что является существенным недостатком рассматриваемой схемы. Для ограничения выравнивающего тока последовательно с первич-

+ о-

VTj V

w,"


Piic 10.5. Схемы последовательного включения полумостовых усилителей мощности



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


0.0098