Главная Автономный инвертор - преобразователь постоянного тока в переменный



чивания энергии. Источник смещения £см на этой стад выполняет лишь функции ограничения t/pi.

Для уменьшения Upi и фиксации ее на уровне напс жения источника смещения резистор R-u шунтируем диодом, как показано на рис. 37 пунктиром. Намагнй!Ч вающий ток трансформатора на этой стадии направо встречно э. д. с. источника смещения.

Вторая стадия размагничивания магнитопровс происходит за слет энергии источника смещения. , тродвижущая сила размагничивания Ущ на этой ста равна:

Полное равно:

время размагничивания магнитопровс

Изменение индукции равно: £уВ АВ, + АВ, в, ~ в, == (1 /ш)

В последнем выражении необходимо учитывать, ток /-отрицательный на первой стадии и положите ный во второй Сталин размагничивания.

Ток 1 изменяется во времени в процессе размаг чивания н, кроме тОго, зависит от многих napaiv трансформатора (числа витков, габаритов н качес материала магнитопровода) и поэтому не может рассчитан точно.

В случаях, когда необходимо определенное эиаче Up, например при формировании широких импульс у которых ограничено время размагничивания, испс зуется включение трансформатора по схеме, данной рис. 38. Диод смещен в положительном направлея напряжением источника £3 через резистор /?см, прич ток смещения диода /д/. трансформатора; э. д. с. здесь постоянна по значению в течение всего проце размагничивання и равна напряжению источника Ег

AB=(l/ws)£2p.

Рассмотренные здесь режимы работы разделит ного трансформатора используются в различных схе»

с» *

Рис, 38. Схемй включения транс-фо.рматора, обеспечивающая быстрое размагничивание магнитопровода.

выходных формирователей импульсов в зависимости от принципа действия и назначения последних.

Следует упомянуть принцип работы формирователей широких импульсов практически неограниченной длительности. Как уже упоминалось выше, увеличение длительности импульсов связано с увеличением габаритов трансформатора. Поэтому для формирования широких импзльсов используется метод высокочастотного заполнения (модуляции). Через трансформатор передается «пачка» импульсов малой длительности. Длительность пачки соответствует требуемой длительности широкого импульса. Габариты трансформатора при этом определяются лишь параметрами высокочастотных импульсов.

is, БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР

Влокннг-геиераторы представляют собой устройства с внутренней положительной обратной связью и используются для формирования импульсов относительно небольшой длительности Л, 20, 2Г.

Используемые в системах управления инверторами в качестве выходных формирователей блокинг-генера-торы работают в ждуще режиме, т. е. частота следования их выходных импульсов определяется частотой запускающего сигнала. Наиболее широкое применение здесь нашла схема блокинг-генератора с насыщающимся трансформатором; приведенная иа рис. 39. Транзистор Г), включенный по схеме с общим эмиттером, работает в ключевом режиме. Трансформатор Тр с обмотками rs}i~-w<i выполнен на тороидальном магнитопроводе из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Коэффициент использования магнитопровода, в рассматриваемой схеме равен или близок к единице, т. е. индукция в нем изменяется на 2В«. Нагрузка блокинг-генератора - управляющий Переход тиристора, включается в цепь вторичной обмотки ©г трансформатора последовательно с гасящим резистором R и диодом Де. Управ- ляется блокинг-геператор отрицательными импульсами



напряжения, подаваемыми на вход «запуск» относите но общей точки.

В исходном состоянии транзистор f, закрыт с по* щью источника смещения £з и резистора Ri.

Начальное значение индукции -Be задается с по щью резистора /?« и источника В момент прихс запускающего сигнала транзистор открывается ( ограничения длительности запускающего импул

Запуск Сброс


"7 Л

Рис. 39. Принципиальная схема блокинг-гене-ратора.

включена дифференцирующая цепочка R, Ci), и маг топровод трансформатора начинает перемагничйват* под действием напряжения £i, приложенного к обмс Wi. В процессе перемагничивания магнитопроводатрг зйстор удерживается в открытом состоянии за сч« 9. д. с. обмотки положительной обратной связи Шз. Вм меит достижения индукции в магнитопроводе значе» VBs. (насыщение трансформатора) транзистор лави* образно закрывается, после чего трансформатор ъоЩ щается в исходное состояние. Скорость возврата onf деляется источником £2, резистором и диодом Ль

Длительность импульса блокинг-генератора опр?Д ляется выражением

Для сокращения длительности импульса можно использовать принудительное выключение блокинг-генератора. Для этого на его вход «сброс» необходимо подать положительное напряжение; транзистор запирает-(;я, и схема возвращается в исходное состояние.

При высоких частотах следования импульсов мощность, рассеиваемая транзистором, возрастает за счет энергии, выделяемой в нем в моменты открывания и закрывания. Снижение этой мощности и увеличение предельной частоты осуществляются путем увеличения амплитуды запускающего импульса и форсировки процесса запирания. ЙосЛеднее выполняется с помощью конденсатора Сг, зарядившегося во время импульса через Rs и Дз ДО напряжения обмотки Ws.

16. ДИНАМИЧЕСКИЙ ТРИГГЕР

Динамический триггер предназначен для формирования прямоугольных импульсов напряжения большой длительности (широких управляющих импульсов) и представляет собой устройство с двумя устойчивыми состояниями - отсечки и генерации высокочастотных колебаний. В режиме отсечки ключевые элементы схемы выключены и выходной сигнал триггера равен нулю. В состоянии генерации схема работает в автоколебательном режиме за счет внутренней положительной обратной связи, вырабатывая прямоугольное переменное напряжеиие высокой частоты. В выходных цепях триггера последнее вьшрямлйется, и выходной сигнал представляет собой серию следующих друг за другом (пачку) положительных импульсов. Переход схемы из состояния отсечки всостояние генерации и обратно осуществляется с помощью запускающих и сбрасывающих сигналов.

Отметим одну особенность, которая должна учитываться при проектировании систем управления инверторами с динамическими триггерами. Эта" особенность заключается в том, что задний фронт формируемого динамическим триггером импульса запаздывает относительно момента поступления сбрасывающего импульса. Запаздывание определяется временем спадания до нуля намагничивающего тока трансформатора. В течение этого времени должен действовать сбрасывающий сигнал. Максимальным время размагничивания будет при



выключении схемы в момент, когда индукция в маша проводе достигла максимума, т. е. Bs.

В качестве динамического триггера можно истщ вать любой трансформаторный мультивибратор, до] нив его злементамп, обеспечивающими закрытое сое ние транзисторных ключей во время отсечки. При В1 ре конкретной схемы динамического триггера oct внимание следует уделять энергетическим показате в частности потерям в транзисторах. В этом отнош целесообразно использовать схемы мультивибрат с ненасыщающимся трансформатором, у которых мутационные потери в транзисторах ниже, чем у м тивибраторов с насыщающимся трансформатором, рис. 40 приведена принципиальная схема дннамичес: триггера, нашедшего применение в системах управлс инверторами. В данном динамическом триггере исш зуется схема генератора с переключающим конденс ром (см. рис. 22).

Режим генераций динамического триггера обесп! вается с помощью обмоток положительной обратной зи Wi, п)\ и резистора Rz, определяющего величину зового тока транзисторных ключей. Фильтр Cz, Re, сглаживает коммутационные провалы иапряжения п жительной обратной связи.

В режиме отсечки э. д. с. в обмотках Ш4, w\ отс> вует, и закрытое состояние транзисторов обеспечив ся источником Е2 и резисторами Ri, Rz.

Cdpoc 0-

Записи Л->


Рис. 40. Принципиальная схема динамического триггера.


Узел сравнения напряжеиия на переключающем конденсаторе С) с опорным напряжением обмотки щ в cxfe-yiQ динамического триггера отличается от аналогичного узла генератора, приведенного на рис. 22, тем, что сравнение этих напряжений осуществляется не переходами эмиттер-база транзисторных ключей, а диодом Д\&. Благодаря этому предотвращается открытое состояние одновременно двух транзисторов в моменты времени, предшествующие коммутации, и снижается мощность, рассеиваемая транэнсторами, за счет уменьшения ком* мутационных потерь.

Управление режимом работы динамического триггера осуществляется сигналами «запуск» и «сброс» (рис. 40). Запускаюш.ий сигнал открывает один из транзисторов (благодаря остаточному напряжению на конденсаторе Ci и несимметрпп базовых цепей открывается только одни транзистор), после чего режим генерации поддерживается обмотками Ш4, w\.

17. ФОРМИРОВАТЕЛИ УСИЛИТЕЛЬНОГО ТИПА

Формирователи усилительного типа представляют собой транзисторный ключ, коммутирующий цепь, содержащую источник постоянного тока и разделительный трансформатор. Эти устройства не имеют внутренней положительной обратной связи, и форма выходного сигнала определяется полностью формой сигнала на входе формирователя. Отсутствие внутренней положительной обратной связи накладывает ряд особенностей на свойства формирователя, отличающие его от рассмотренных выше:

1. На вход должен подаваться сигнал с полностью сформированными временными параметрами. Формиро-BaiHie их связано с аыполненнем ряда логических операций и осуществляется, как правило, маломощными элементами (например, элементами «Логика» серии Т (Л. 22]) в предыдущих узлах системы управления.

2. В зависимости от мощности входного сигнала и количества управляемых одним формирователем тиристоров транзисторный ключ выполняется однокаскадным Либо многокаскадным.

3. Формирователи усилительного типа обладают повышенной помехоустойчивостью.

4. Мощность выходного трансформатора может быть принята меньшей по сравнению с формирователями 6-545 73



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17


0.0126