Короткі теоретичні відомості. Напівпровідникові перетворювачі в даний час практично витіснили електромашинні і вібраційні перетворювачі з радіопристроїв

Напівпровідникові перетворювачі в даний час практично витіснили електромашинні і вібраційні перетворювачі з радіопристроїв, оскільки володіють високим ККД, малими габаритами, масою і хорошими електричними характеристиками. Малі втрати вдається отримати за рахунок роботи транзисторів або тиристорів в режимі перемикання.

Транзисторні перетворювачі виконуються на потужності до 500 Вт. Перетворювачі на велику потужність, що харчуються від джерел з підвищеною напругою, виконують на тиристорах.

За способом збудження транзисторні перетворювачі підрозділяються на два типи: перетворювачі з самозбудженням в перетворювачі з посиленням потужності. Перетворювачі з самозбудженням виконується на потужності в декілька десятків ватів по однотактній і двотактній схемах. Ширшого поширення набули двотактні перетворювачі, один з варіантів яких досліджується в даній роботі (мал. 7).

Він складається з трансформатора Тр2 і двох транзисторів Т5 в Т6, включених по схемі із загальним емітером. Трансформатор виконаний на сердечнику з прямокутною петлею гістерезису. При включенні напруги живлення із-за несиметрії схеми струм один з них, наприклад, Т5, виявляється більше струму транзистора Т6. Тому результуючий магнітний потік в сердечнику, наростаючи, створює

Рис.7. Схема перетворювача напруги

у базовій обмотці Т5 напруга, що відкриває його ще більше. У базовій обмотці Т6 напруга має протилежну полярність, і він закривається. Майже вся напруга джерела живлення виявиться прикладеною до первинної напівобмотки Тр2, і магнітний потік в сердечнику наростатиме до тих пір, поки не відбудеться його насичення. Це приводить до припинення зростання магнітного потоку, пропажі струму збудження Т5 і його замиканню. Зменшуючись практично лінійно, магнітний потік наводить в базовій обмотці Т6 напругу, що переводить його в режим насичення. На вторинній і на базових обмотках Тр2 створюється майже прямокутна напруга.

Таким чином, транзистори Т5 і Т6 працюють в ключовому режимі, по черзі підключаючи до верхньої і нижньої півобмоткам Тр2 напругу джерела живлення і забезпечуючи періодичну зміну струму первинної обмотки. Перемикання транзисторів може відбуватися раніше, ніж наступить насичення сердечника. В цьому випадку магнітний потік перестає збільшуватися через те, що колекторний струм транзистора досяг свого граничного значення. Це визначається величиною базового струму і коефіцієнтом посилення транзистора по струму. Такий режим роботи перетворювача мало економічний і нестійкий із-за впливу розкиду параметрів транзисторів на режим перемикання. Перетворювачі рис.7 використовуються як задаючі генератори для підсилювачів потужності і як автономні малопотужні джерела електроживлення.

Основні достоїнства: простота схеми; нечутливість до коротких замикань в ланцюзі навантаження, оскільки коротке замикання приводить до зриву автоколивань і замикання транзисторів.

Недоліком перетворювача з трансформатором, що насищається, є наявність викидів колекторного струму у момент перемикання транзисторів, що збільшує втрати в перетворювачі.

Контрольні питання

1) Поясніть принцип роботи транзисторного генератора, що самозбуджується, з магнітним зв'язком.

2) Вкажіть достоїнства і недоліки генератора, що самозбуджується, з магнітним зв'язком в порівнянні з іншими схемами перетворювачів.

3) Які вимоги пред'являються до матеріалу сердечника трансформатора?

4)Яку форму мають імпульси в базовій, колекторній і вихідній обмотках досліджуваного перетворювача? 5)Якими параметрами схеми визначається частота коливань, що генеруються?

6) Чи залежить вихідна напруга від частоти коливань генератора?

7) Які вимоги пред'являються до транзисторів перетворювача?

8) Як визначається вихідна потужність і ККД перетворювача?

9) Намалюйте графік залежності вихідної потужності і ККД перетворювача від опору навантаження.

Поиск по сайту: