ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности работы элементарной базы электропитающих устройств ключевого типа из "Электропитающие устройства электроакустической и кинотехнической аппаратуры " Инвертирование происходит в силовой части инвертора, состоящей из ряда ключей (в однотактном —одного ключа) и трансформатора. Установим, какой формы будет напряжение на выходе инвертора при питании его от источника постоянного тока (рис. 5.3, а). [c.184] Опуская первоначальный цикл работы (включение и ), считаем, что очередная коммутация ключей (один —замыкается, другой — размыкается) происходит при наличии энергии, запасенной в трансформаторе в предыдущем рабочем интервале. При этом ток намагничивания (холостого хода) г , формируется двумя составляющими током за счет источника энергии и током за счет энергии, запасенной в трансформаторе на предыдущем интервале. Исходя из того, что элементы контура приняты линейными, применяем принцип суперпозиции. [c.185] Рассмотрим модель инвертора при различном состоянии ключей и соответствующие им временные диаграммы. [c.185] К концу этого интервала t = ti ток /ц достигает максимального значения, обусловленного током ток Q снижается до нуля. [c.186] Направление результирующего тока сохраняется, но он становится убывающим, при этом изменяется знак производной dii ldt, что приводит к изменению знака производной с(Ф/Л. [c.186] Поскольку к схеме применим принцип суперпозиции, рассмотрим процессы изменения t) и Q t). [c.186] Суммируя и 1, получаем результирующий ток /ц. [c.187] К концу рассматриваемого интервала С 4 при = 2 I СI = = I I, поэтому г р, = 0. [c.187] Таким образом, при поочередной коммутации ключей S7 и S2 в магнитопроводе возбуждается линейно изменяющийся магнитный поток, что приводит к формированию на обмотках трансформатора переменной прямоугольной э. д. с. (рис. 5.3, в). [c.187] При активном характере нагрузки инвертора по вторичной обмотке протекает ток, повторяющий форму э. д. с. Закон изменения г , (t) и Ф (t) не зависит от значения нагрузочного тока, их временные диаграммы сохраняются. [c.187] В отличие от идеальных в реальных ключах (диоды, транзисторы, тиристоры) наблюдаются потери мощности, которые должны учитываться при анализе работы инверторов. [c.188] Рассмотрим особенности работы в ключевом режиме транзисторов и тиристоров. [c.188] Из трех схем включения транзистора с общей базой ОБ, общим эмиттером ОЭ и общим коллектором ОК — для коммутации мощных цепей наиболее приемлемой является схема включения с общим эмиттером (в схеме ОБ сила тока управления больше нагрузочного тока, в схеме ОК амплитуда управляющего напряжения должна превышать выходное). [c.188] Как следует из (5.27), составляющая потерь мощности при переключении возрастает с ростом частоты. [c.192] В импульсных источниках питания (стабилизаторах) транзистор в ключевом режиме работает на цепь с индуктивной реакцией нагрузки и коммутирующим (обратным) диодом VD, обеспечивающим снабжение потребителя после размыкания VT энергией, запасенной в дросселе L (рис. 5.6, а). [c.192] Рассмотрим i-раекторию перемещения рабочей точки из положения 1 (состояние отсечки) (рис. 5.6, б). При подаче на базу VT управляющего сигнала положительной полярности начнется увеличение коллекторного тока i . Диод VD продолжает оставаться замкнутым, напряжение на транзисторе примерно равно U . Когда к достигнет значения /ктш (положение 2), равного силе тока через дроссель, ток д уменьшается до нуля (так как = к + г д), диод размыкается, напряжение на транзисторе резко уменьшается — VT переходит в течение времени нарастания / р в режим насыщения (положение 3). По мере возрастания тока в нагрузочной цепи из-за подключения к источнику U , ток к также возрастает, и к концу интервала замкнутого состояния транзистора рабочая точка смещается в положение 4. При появлении на базе VT размыкающего сигнала, спустя время рассасывания избыточных носителей заряда в области базы, в течение которого рабочая точка остается в положении 4, начнется уменьшение Чтобы это уменьшение скомпенсировать, так как в цепи L ток мгновенно измениться не может, должен замкнуться диод VD, а это значит, что напряжение на транзисгоре возрастет до U , т. е. рабочая точка переместится в положение 5. Затем к уменьшается за время спада t n, рабочая точка перемещается в положение 1. [c.192] Как следует из принципа работы, описанных выше свойств транзисторов и диодов (гл. 2), к активным силовым элементам инверторов и преобразователей на их основе предъявляются особые требования по частотным свойствам. [c.193] Вернуться к основной статье