Сердечник трансформатора преобразователя выполнен из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и имеет 3 обмотки: коллекторную Wк базовую Wб и выходную Wв. Делитель напряжения на резисторах RI и R2 служит для запуска преобразователя при включении питающего напряжения Uв в этом случае на резисторе RI появляется небольшое отрицательное напряжение (порядка 0,3…0,6 В), которое прикладывается к базам транзисторов, вызывая их первоначальное открытие.
В момент включения постоянного напряжения U один из транзисторов в силу отличия его параметров от другого открывается быстрее, чем второй. Вследствие этого коллекторный ток в цепи одного триода будет несколько большим, чем в цели другого. Предположим, что в данный момент ток в коллекторной цепи транзистора Т1 превышает ток в коллекторной цели транзистораТ2. Тогда магнитный поток, созданный током в коллекторный полуобмотке Wк', будет больше тока полуобмотки Wк ". Результирующий магнитный поток Ф будет направлен так же, как и поток в обмотке Wк' . Магнитный поток Ф наводит во всех обмотках трансформатора ЭДС с полярностью, соответствующей знакам "+" и "-" без скобок. Величина ЭДС, индуцируемая в каждой обмотке,
.
При этом ЭДС е' в базовой полуобмотке будет подавать на базу транзистора Т1 отрицательное напряжение Uб' и поэтому он будет открываться еще больше, а е" будет подавать на 6азу транзистора Т2 положительное напряжение Uб", что вызовет его запирание. Нарастание магнитного потока Ф приведет к тому, что напряжение источника U оказывается полностью приложенным к коллекторной полуобмотке Wк' .
Транзистор Т1 будет открыт до тех пор, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не достигнет величины насыщения Фs. Так как в это момент скорость изменения магнитного потока станет равной нулю, то ЭДС во всех обмотках, согласно формуле (1), также станет равной нулю. Резкое уменьшение токов в обмотках, происходящее при этом вследствие спадания магнитного потока от максимума до нуля, вызовет появление в обмотках ЭДС противоположной полярности (знаки "+" и"-" в ско6ках на рис. 2).
На базу транзистора Т2 будет при этом подано отрицательное относительно эмиттера напряжение Uб", и поэтому транзистор Т2 откроется, а на базу транзистораТ1 подается положительное напряжение Uб', и он закроется. Через Т2 начнет протекать резко нарастающий ток от источника U , напряжение которое в конце концов окажется полностью приложенным к другой половине коллекторной обмотки, т.е к Wк".
В дальнейшем процесс открытия одного и закрытия другого транзистора будет периодически повторяться с частотой, зависящей от величины U , индуктивности коллекторной обмотки, материала и размеров сердечника. Формы изменения магнитного потока, напряжения и тока в обмотках трансформатора при работе преобразователя соответствуют изображенным на рис.3. Из него видно, что вследствие резкого изменения магнитного потока при его возрастании и уменьшении напряжения, Uк, Uб и ток iк имеют прямоугольную форму. Возникающие на первичной обмотке трансформатора Wк колебания трансформируются во вторичную (повышающую) обмотку Wв и после выпрямления создают на нагрузке выходное постоянное напряжение заданной величины.
Рисунок 3 – Диаграммы магнитного потока, напряжений и токов в обмотках трансформатора преобразователя
Рассмотренная схема имеет существенный недостаток: изменение тока нагрузки сильно влияет на режим работы преобразователя. Вследствие этого схема применяется главным образом для маломощных преобразователей (до нескольких десятков). Более мощные преобразователи выполняются по схеме с задающим автогенератором и усилителем мощности на транзисторах.
В данной лабораторной работе исследуется полупроводниковый преобразователь типа ПДЦ 12/220, который предназначен для преобразования напряжения постоянного тока 12 В в высокое напряжение постоянного тока 220 В, необходимое для питания различных устройств связи и СЦБ. В конструкции преобразователя типа ПДЦ 12/220 имеются два одинаковых преобразователя, каждый из которых рассчитан на выходное напряжение 220 В при токе 150мА.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.