Повышение частоты преобразования электроэнергии в источниках вторичного электропитания. Допускаемое отклонение читающего напряжения от номинального, страница 32

Частота переключения транзисторов инвертора определяется выражением

, где  - напряжение на обмотке  трансформатора Тр2; ,  - индукция насыщения и сечение сердечника трансформатора Тр2.

Напряжение , прикладываемое к первичной обмотке  коммутирующего трансформатора Тр2 равно

при соединение точек А с А1 и Б с Б2 или  при соединение точек А с А2 и Б с Б2, где  - значение базового тока, приведенное к первичной обмотке трансформатора Тр2;  - намагничивающий ток трансформатора Тр2.

Если сердечник трансформатора Тр2 выбран достаточно малых размеров и выполнен из магнитного материала с высокой прямоугольностью петли гистерезиса, то ток  обычно на порядок меньше тока   и может быть точно определен только после конструктивного расчета трансформатора. В практических схемах инверторов для более точной установки частоты коммутации предусматривают на трансформаторе регулировочную обмотку , состоящую из нескольких витков с отпайками. Установка значения частоты  производится включением обмотки  или ее части согласно (или встречно) с первичной обмоткой .

Для уменьшения мощности, рассеиваемой на резисторе , его сопротивление должно быть возможно большим, однако для обеспечения заданного базового тока транзисторов увеличение  может привести к необходимости повышения напряжения , что тоже  вызовет увеличение рассеиваемой мощности. При расчетах рекомендуется выбирать падение напряжения на резисторе примерно равным напряжению на обмотке трансформатора . 

Вместо коммутирующего трансформатора в базовые цепи транзисторов может быть включен насыщающийся однообмоточный (рис. 6.5,б) или двухобмоточный (рис. 6.5, в) дроссель Др, имеющий сердечник из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Поочередное открывание транзисторов и инвертора, а также обеспечение режима насыщения осуществляются с помощью обмоток и трансформатора  Тр. Базовый ток устанавливается сопротивлением резисторов и . Напряжение запирающей полярности прикладывается к переходу эмиттер-база открытого транзистора только в момент насыщения дросселя Др, когда его сопротивление резко уменьшается.

В схеме на рис. 6.5, в насыщение дросселя обеспечивается поочередно напряжением обмотки или трансформатора Тр; в схеме на рис. 6.5,б-напряжением базовых обмоток (точка А схемы соединения с ) или напряжением обмотки обратной связи  (точка А соединена с ).

Число витков насыщающего дросселя

.

Для схемы (рис. 6.5, б), когда точка А соединена с ,  ; когда точка А соединена с , .

Для схемы на рис. 6.5, в , где -напряжение на обмотке  (или ); -напряжение на  обмотке (или ).

В схемах инверторов рис. 6.5, б, в процесс уменьшения коллекторного тока открытого транзистора происходит практически при отсутствии напряжения на коллекторе, что значительно уменьшает мощность рассеяния при переключении (подобные схемы в литературе получили название схем с облегченной коммутацией транзисторов).

В схеме на рис. 6.5, б при высокой частоте переключения напряжение мало (единицы вольт), число витков и индуктивность обмотки дросселя Др оказываются тоже очень малыми. В результате этого при запуске такой схемы инвертора базы обоих транзисторов оказываются практически соединенными вместе через очень малое сопротивление, что приводит к ухудшению условий возбуждения колебаний.

Переключение транзисторов и инвертора, схема которого приведена на рис.6.5, , осуществляется коммутирующей цепочкой  (). В процессе перезаряда конденсатора C напряжением обмотки происходит уменьшение базового тока открытого транзистора, условие его насыщения перестает выполнятся и происходит процесс переключения. Базовый ток открытого транзистора, например , протекает по резистору , создает на нем падение напряжения, которое является запирающим для транзистора . Ввиду непрямоугольности формы базового тока, а следовательно, плохих фронтов переключения данная схема применяется сравнительно редко.