Коллекторный ток силового транзистора. Характер электромагнитных процессов в ограничителях перенапряжения

Коллекторный ток силового транзистора нарастает по линейному закону

(7.36)

где L₁ — индуктивность намагничивания силового трансформатора, приведенная к его первичной обмотке; /_к нач—ток в коллекторе мощного транзистора и в L₁ в момент открывания транзистора VT.

а)                                          б)

Рисунок 7.13 Временные диаграммы, иллюстрирующие характер электромагнитных процессов в ОПН

К моменту закрывания мощного транзистора управляющим сигналом (<а на рис. 7.13,а) ток в его коллекторе и в индуктивности намагничивания силового трансформатора достигает своего максимального значения

(7.37)

где t_откр — длительность открытого состояния транзистора VT.

В течение рассматриваемого интервала напряжение на нагрузке, отключенной

от первичного источника закрытым диодом VD, уменьшается по закону

                                                              (7.38)

где U_н.нач—напряжение на нагрузке в момент открывания транзистора VT;

R_н—сопротивление нагрузки; С_ф—емкость конденсатора фильтра. К концу рассматриваемого интервала напряжение на нагрузке достигает значения

(7.39)

После того как в момент t₂закрывается мощный транзистор, полярности напряжений на обмотках силового трансформатора изменяются на противоположные исходным, выпрямительный диод VD открывается и в нагрузку начинает поступать энергия, накопленная в силовом трансформаторе в течение предыдущего интервала. Ток в индуктивности намагничивания трансформатора Т и ток через диод VD уменьшаются по мере расходования в нагрузке накопленной энергии. Если принять, что пульсации напряжения на нагрузке невелики по сравнению с его номинальным значением, то уменьшение тока i_д через диод и через индуктивность намагничивания силового трансформатора T, приведенную к его вторичной обмотке (t'и), будет иметь линейный характер:

(7.40)

где w₁, w₂—соответственно числа витков первичной и вторичной обмоток силового трансформатора; L₂—его индуктивность намагничивания, приведенная ко вторичной обмотке.

За время t^* ток в диоде VD и индуктивности намагничивания Т достигает своего нулевого значения.

Очевидно, что при работе ОПН рассматриваемого типа возможны два различных режима — режим непрерывного тока в индуктивности намагничивания силового

трансформатора и режим прерывистого тока в той же индуктивности. В литературе встречается также другое толкование данных двух режимов