Нагрузка может подключаться к выходу инвертора непосредственно, через автотрансформатор или трансформатор. Последний способ применяется чаще всего, так как выходной трансформатор позволяет упростить схему инвертора, получить любое количество выходных цепей с различными значениями напряжений, обеспечить гальваническую развязку входных и выходных цепей источника вторичного электропитания. Однако в инверторах выходной трансформатор занимает большую часть объема и массы устройства. Миниатюризацию трансформаторов можно осуществить за счет улучшения магнитных свойств материала сердечника, выбора оптимальной конструкции трансформатора и его магнитопровода, повышения частоты преобразования.
Бестрансформаторные схемы транзисторных преобразователей напряжения при выходных мощностях до 1-3 Вт оказываются меньше по объему и массе, чем трансформаторные схемы той же мощности. К недостаткам бестрансформаторных схем следует отнести невозможность регулировки и точной установки значений выходного напряжения, наличие общего провода между входной и выходной цепью, невозможность получения большого числа выходных цепей с различными значениями напряжений.
На рис. 6.1 представлена бестрансформаторная
схема конвертера, выполненная на обычном мультивибраторе с - связями (транзисторы
). На
выходе мультивибратора включены транзисторы
и
усилительного каскада.
Различное подключение схемы выпрямления с удвоением напряжения к выходу
мультивибратора позволяет получать относительно общего провода питание как
положительное (Соединены точки A и A, C и C, B и B) выходное напряжение.
Подобные схемы преобразователей напряжения постоянного и переменного тока
находят применения в маломощных портативных радиоэлектронных устройствах, не
требующих высокого к. п. д. источника вторичного электропитания.
а)
б)
Рис. 6.2
В зависимости от режима работы выходного трансформатора различают однотактные и двухтактные схемы инверторов и конвертеров. Однотактные инверторы с выходом на переменном токе практического применения не получили из-за несимметричной формы выходного напряжения, а также ряда других недостатков, которые будут отмечены ниже.
Однотактные схемы с выходным напряжением постоянного тока применяются при сравнительно малых значениях выходной мощности (от долей до нескольких ватт) и невысоких требованиях к качеству выходного напряжения. С увеличением выходной мощности к. п. д. однотактных преобразователей напряжение резко снижается. Основными достоинствами однотактных схем являются их простота, малое количество элементов, небольшая стоимость, высокая надежность в работе.
К недостаткам схем следует отнести большие габариты и массу сглаживающего фильтра, влияние сопротивления нагрузки на режим работы схемы, наличие постоянной составляющей тока в первичной обмотке трансформатора, вызывающей подмагничивание сердечника (из-за этого в сердечнике трансформатора предусматривается немагнитный зазор, что, в конечном счете, приводит к увеличению габаритов трансформатора).
В простейшей схеме однотактного конвертера
(рис 6.2, а) при подаче напряжения питания через транзистор Т начинает
протекать обратный ток
. Резистор смещения
способствует
возбуждению колебаний за счет увеличения тока
. Коллекторный ток
, проходя
через обмотку
, вызывает нарастание
магнитного потока в сердечнике трансформатора
, при этом в обмотках
и
наводится
э. д. с. Обмотка положительной ОС
подключена к транзистору таким
образом, что протекающей в ней ток
способствует открытию
транзистора. Значение тока
устанавливается резистором
.
Ток в коллекторной цепи нарастает по линейному
закону (рис. 6.2, б) до значения , после чего транзистор выходит
из режима насыщения. При открытом состоянии транзистора выпрямительный диод
выходной
цепи закрыт напряжением
обмотки
, что обеспечивает
отключение нагрузки от конвертера. Подобные схемы называются схемами с обратным
включением диода.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.