В мощных полумостовых инверторах для этой цели приходится использовать электролитические конденсаторы большой емкости, которые в ряде случаев могут превосходить по объему и массе соответствующие транзисторы мостовой схемы инвертора. Благодаря своим преимуществам – меньшему коллекторному напряжению, чем в схемах инверторов на рис. 6.3, а, б, в, и меньшему количеству транзисторов, чем в схеме инвертора на рис. 6.3, г, - полумостовая схема инвертора находит применение в бестрансформаторных стабилизированных источниках вторичного электропитания, где питание инвертора осуществляется непосредственно выпрямленным напряжением промышленной сети переменного тока 127 – 380 В.
Схемы инверторов с насыщающимся выходным трансформатором находят широкое применение из-за их простоты, легкости в изготовлении и налаживании. При повышенных частотах коммутации транзисторные инверторы с насыщающимся выходным трансформатором неэффективны: искажается форма выходного напряжения, резко возрастают потери мощности, уменьшается к. п. д. схемы, транзисторы плохо используются по току. В настоящее время подобные инверторы применяются в основном как маломощные задающие генераторы, работающие на частотах переключения не выше 1 – 3 кГц.
Для работы с высокой частотой переключения используются инверторы с ненасыщенным выходным трансформатором и маломощном коммутирующим элементом в базовых цепях транзисторов, выполненные по схемам с самовозбуждением и с независимым возбуждением. Коммутирующие элементы обеспечивают начало регенеративного процесса переключения раньше, чем произойдет насыщение сердечника выходного трансформатора. На рис. 6.5 приведены основные схемы самовозбуждающихся инверторов с ненасыщенным выходным трансформатором.
В схеме инвертора на рис. 6.5, а коммутирующим
элементом является маломощный трансформатор Тр2, сердечник которого выполнен их
магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Первичная обмотка трансформатора
Тр2 через токоограничивающий резистор Rогр может быть подключена либо к
коллекторам транзисторов
и
инвертора (точка А соединена с
А1, а точка Б с Б1), либо к отдельной обмотке обратной связи
а)
б)
в)
г)
д)
Рис.6.5
трансформатора Тр1 (точка А соединена с А2, точка Б с Б2). Второй способ включения используется при сравнительно малых выходных мощностях, позволяя несколько повысить к. п. д. инвертора.
При подключении к инвертору напряжения питания
за
счет не симметрии схемы в сердечнике трансформатора Тр1 возникает изменяющийся
магнитный поток, на обмотках наводится э. д. с., в том числе и на базовых
обмотках
и
трансформатора
Тр2. Эти обмотки подключены к транзисторам инвертора так, чтобы полярность
напряжения одной из них способствовала процессу открывания одного из
транзисторов, например
, а другой – закрыванию
.
Рис.6.6.
Временные диаграммы токов и магнитного потока
в схеме инвертора с не насыщающимся выходным трансформатором приведены на рис.
6-6. На этом интервале времени в сердечниках обоих трансформаторах происходит
изменение магнитного потока по линейному закону. Переключение транзисторов
начинается в тот момент, когда магнитный поток в трансформаторе Тр2 достигает
потока насыщения (или
). Насыщение сердечника Тр2
сопровождается резким увеличением тока в обмотке
трансформатора. Практически
все напряжение обратной связи
прикладывается к резистору
Rогр, а напряжения на обмотках
и
уменьшается до нулевого
значения. Происходящее при этом уменьшение базового тока приводит к тому, что
транзистор
выходит из режима насыщения.
Рост коллекторного напряжения транзистора
сопровождается уменьшением его
коллекторного тока, магнитный поток в сердечнике трансформатора Тр1, достигнув
значения
,
изменяет свое направление, а э. д. с. всех обмоток трансформаторов Тр1 и Тр2 –
свою полярность.
Начинается регенеративный процесс переключения
транзисторов, который приводит к закрыванию транзистора и открыванию
транзистора
. Далее процесс переключения
повторяется.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.