Трансформаторные двухтактные ПН

Ключевые преобразователи напряжения. Прямоугольные и резонансные. Однотактные и двухтактные. С прямым и обратным включением диода. Мостовые, полумостовые, со средней точкой. С независимым и самовозбуждением. Транзисторные и тиристорные. Особенности использования и области применения.

В зависимости от вида возбуждения преобразователи напряжения (ПН) делятся на:

· Зависимые

Достоинства: простота изготовления

Недостатки: частота зависит от параметров трансформатора, сложность ее регулирования; с увеличением мощности, отдаваемой в нагрузку, частота и максимальная выходная мощность падают.

· Независимые

Достоинства: можно произвольно задавать частоту и паузу между импульсами для двухтактного режима (для исключения сквозных токов)

Недостаток: сложность.

В зависимости от связи с нагрузкой:

· трансформаторные

· бестрансформаторные

Достоинства: отсутствие трудноизготавливаемых, дорогостоящих, подверженных электромагнитным помехам составляющие.

Недостатки: низкий КПД и малая отдаваемая мощность.

В зависимости от формы сигнала:

· прямоугольной формы

· синусоидальной (резонансные)

Безтрансформаторные ПН используются при малых мощностях (10-100мВт), т.к. имеют низкий кпд и не обеспечивают гальванической развязки силовой цепи и нагрузки.

ОПНО – однотактный преобразователь напряжения с обратным включением диода

ОПНП – однотактный преобразователь напряжения с прямым включением диода

ДМ – двухтактная мостовая

ДПМ – двухтактная полумостовая

ССТ – со средней точкой

ПНН – преобразователь напряжения с переключением при U=0

ПНТ – преобразователь напряжения с переключением при I=0

Ключевые преобразователи отличаются от ключевых переключателей тем, что в преобразователях не предусмотрены цепи стабилизации напряжения.

Мультивибраторы на транзисторах (генератор прямоугольных колебаний)

Безтрансформаторный с независимым возбуждением.

Трансформаторный с самовозбуждением

Двухтактный ПН с самовозбуждением охваченный трансформаторной положительной ОС

При включении питания VT1 приоткрывается, через его половину коллекторной обмотки начинает протекать ток, индуцирующий в его базовой обмотке отпирающее VT1 напряжение. Возникший лавинообразный процесс полностью отпирает VT1, VT2 при этом заперт напряжением на его базовой обмотке. По мере насыщения сердечника, индукция в нем перестает нарастать, что вызывает изменение полярности напряжения на базовой обмотке VT2, который теперь отпирается и запирает VT1.

Частота переключения определяется главным образом параметрами трансформатора. При уменьшении сопротивления нагрузки, а значит, при увеличении потребляемой мощности частота уменьшается, что в свою очередь приводит к уменьшению выходной мощности (это недостаток).

Преобразователи с независимым возбуждением

VD3 предназначен для обеспечения цепи разряда энергии дросселя через нагрузку.

Мостовая схема

Когда открыты VT1 и VT4 (VT2, VT3 – закрыты) ток протекает по цепи (+Uп) – VT1 – 1 – 2 – VT4 –

(-Uп).

При открытых VT3, VT2 (VT1, VT4 –закрыты) ток протекает по цепи (+Uп) – VT3 – 2 – 1 –VT2 – (-Uп).

Перемагничивание сердечника осуществляется по полной петле гистерезиса.

Полумостовая схема

1) (+Uп) – VT1 – 1 – 2 – С2 –

(-Uп).

2) (+Uп) – С1 – 2 – 1 –VT2 – (-Uп).

Однотактный преобразователь с прямым включением диода (ОПНП)

Ток в нагрузку протекает в то время, когда VT открыт. Дополнительная обмотка и VD1 предназначены для размагничивания сердечника, когда VT закрыт.

Однотактный преобразователь с обратным включением диода (ОПНО)

Когда VT открыт – энергия запасается в трансформаторе, а на вторичной обмотке напряжение запирает VD.

Когда VT закрывается, ЭДС Ленца, препятствующая уменьшению тока, прикладывается к диоду в прямом направлении и через нагрузку протекает ток.

Достоинство схемы – не боится к.з.

Дата добавления: 2015-05-06