Главная Источники вторичного электропитания - часть 2




Рис. 6.6. к определению режимов работы регулирующего транзистора в цепи пульсирующего тока

При повышении иапряжения сети до Uq max на коллекторе транзистора напряжение возрастает до значения

.ср min.

(6.33)

а рабочая точка на семействе характеристик перемещается по линии аа в положение 2. В результате прнращеиие напряжения на РЭ возрастает, а напряжение иа первичной обмотке трансформатора поддерживается неизменным

i/i = Uo- (NUap + Д(/кэ)- (6-34)

Кривая тока иагрузкн иа этом участке характеристики имеет в верхней части синусоиды уплощение, а крниая напряжения - небольшой срез (рис. 6.6).

Максимальная мощность тепловых потерь на коллекторном переходе транзистора

Кт=[Дс+М1(г;кэсртЛ/к-

(6.35)

Потери мощности в базе по сравнению с потерями на коллекторе незначительны и и инженерных расчетах их можно не учитывать. Суммарная мощность потерь в РЭ

Рр.э = [Д Ус+ 1. П (Л/1/„р.ср + t/кэср mm)] и (6.36)



Из (6.8) и (6.35) видно, что потери мощности на коллекторе Р,,„ и мощность в нагрузке Рц связаны между собой соотношением

Ркт=рР» (6.37)

где /<р= (А (/с + I • 11 (Укэ ср min )/iIb cos Ф - коэффициент, характеризующий отношение мощности, рассеиваемой на коллекторе транзистора, к полезной мощности в нагрузке. При изменении напряжения сети ДУр = (0,05-нО,1)Сс коэффициент Кр - 0,18+0,25.

Мощность в нагрузке Рн, которую может регулировать транзистор КГ,:

Р.. < Ркт/Кр < «рРктах/Кр. (6.38)

где К„р - коэффициент нагрузки транзистора по мощности.

При уменьшении иагрузки до fumin наклон динамической характеристики к оси t/[3 определяется сопротивлением фазы выпрямителя и нагрузки, приведенным к первичной обмотке трансформатора:

Ru = (Л-пр + ) + С-г + ппр + н)/III,. (6.39)

Приведенное сопротивление Rn служит нагрузкой транзистора VTi. в результате изменения тока нагрузки амплитуда напряжения на коллекторе транзистора возрастает до значения

КЭтах=<Стах-У1т1п- (6.40)

При минимальном токе нагрузки рабочая область иа семействе характеристик транзистора (рис. 6.6) ограничена точками 3 к 4. Эти точки характеризуют режим РЭ при /j по максимальному рабочему напряжению. Граница области, определяемая допустимой мощностью рассеяния, изображаетси гиперболой ктад;~ ~ Рк maJКЭ- Снизу область ограничена характеристикой У]б о-в статическом режиме обратное напряжение, приложенное к коммутирующим диодам, не превышает амплитуды напряжения иа транзисторе

. Собр.итох = У2Скэ„а;.- (6.41а)

В переходном режиме максимальное напряжение, приложенное к закрытому транзистору, равно амплитуде напряжения сети

кэтах==о6р птах Устах- (6.416)

Значения Ищх к " РК max выбрать необходимый тип транзистора. Коэффициент усиления РЭ находится по формуле

А:р.э = л21э RJRy + •б + •э). (6.42)

где Ry - сопротивление цепи управления РЭ.

в ИВЭ широкое применение иашли двухтактные схемы транзисторного регулирования по цепи переменного тока. На рис. 6.7 изображена схема РЭ, состоящего из двух транзисторов VT и KTj, включенных по встречно-последовательной схеме и зашунтирован-ных в непроводящем направлении диодами KDj и VD. Ток первичной обмотки трансформатора протекает в один полупериод через диод VDx и транзистор VT, а Другой -- через VD и ИГ,. При из-




H УПТ

Рис. 6.7. Двухтактная схема транзисторного регулятора

менении полярности обратное напряжение к транзисторам не прикладывается, так как в этот момент оии шунтируются диодами. Транзисторный регулятор, работающий в цепн переменного тока для уменьшения мощности потерь можно шунтировать резистором

При небольших изменениях тока нагрузки (иа 30-50 %) можно в 1,5-1,7 раза уменьшить рассеиваемую на РЭ мощность.

Расчет схемы иа рис. 6.7 ведется из условия работы элементов РЭ в течение одного полупериода. Вследствие симметрии на коллекторе каждого транзистора VT и KTj имеем однополупериодное пульсирующее напряжение, постоянная составляющая которого

КЭср = Д{с Т/2"/л. (6.43)

Действующее напряжение иа РЭ определяется из выражения (6.29). Значение тока коммутирующего днода и коллектора транзистора находится по формуле (6.31), а мощность РЭ - (6.36). Мощность, выделяемая на каждом транзисторе,

(6.44)

Трехфазные стабилизаторы. Регулирование выходного напряжения при трехфазной сети может осуществляться как одним транзистором, включенным на выход коммутирующего моста, так и включением нескольких транзисторов последовательно с коммутирующими диодами раздельно по фазам. На рис. 6.8, а, приведена схема, в которой регулирование по всем трем фазам осуществляется одним транзистором VT [43]. Транзистор подключен к выходу коммутирующих диодов KDi-VDp, соединенных по трехфазной мостовой схеме. Управление транзистором VT осуществляется постоянным током. Вход РЭ соединен с выводами первичной обмотки трехфазного трансформатора. Ток каждой фазы трансформатора TV в положительный и отрицательный полупериоды протекает через соответствующие диоды и транзистор, не создавая выиуж-деииого намагничивания магнитопровода трансформатора.

Линейное напряжение на первичной обмотке трансформатора

К = 0.5(АУс+1.1ШкЭсрт/„)К-

UtnUcmin - Up.smin. (6.45)

На рис. 6.8, б-е показаны временные диаграммы напряжений н токов РЭ. Поскольку в любой момент времени работают два коммутирующих диода и транзистор VTi, то форма кривых иапряжения и тока через каждые 60° представляет собой сумму мгновенных зна-



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


0.0235