МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

Просмотров

Free Web Counters

Конспект лекций

СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

СОДЕРЖАНИЕ

ДВУТАКТНАЯ ПОЛУМОСТОВАЯ СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Возможны два варианта использования такой схемы в бытовой РЭА: в режиме самовозбуждения и с внешним запуском. Первый вариант может быть заказным для сравнительно недорогих устройств, потому что в них трудно организовать надежную защиту транзисторов от аварийных режимов. Второй вариант лучше для высококачественной полупрофессиональной аппаратуры.

На рис. 1 изображена принципиальная схема полумостового преобразователя с самовозбуждением.

Рис. 1. Схема двутактного полумостового преобразователя с самовозбуждением (а) и эквивалентная схема частотная - цепи, которая задает (б)

Заметим, что для ИИЭ, которые работают от сети, совсем недопустимо использование автоколебательных преобразователей, частота переключения которых определяется насыщением силового импульсного трансформатора, потому что это приводит к аварийным режимам высоковольтных транзисторов, которые работают на границы области безопасных режимов (ОБР) по току и напряжению коллектора. Поэтому в схеме рис. 1 предусмотрен дополнительный маломощный трансформатор Т1, насыщение которого определяет частоту автоколебаний преобразователя. Приведем основные расчетные соотношения для такого преобразователя.

 

Размах тока открытого транзистора

IKmax = 2I2U2 / ηП(Uвх - 2UКэн)

где I2, U2 - ток и напряжение нагрузки, Uвх — напряжение на входе преобразователя; ηП - КПД, UКЭн — напряжение насыщения транзисторов.

Частота преобразователя

F=U1104 / 4ω1ВmQcmKc     (2)

где U1 - амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора T1; W1 - число витков обмотки; Вm — индукция насыщения материала магнитопровода T1, в теслах; Qcm — сечение магнитопровода, в квадратных сантиметрах; Кс —коэффициент заполнения магнитопровода.

Размер магнитопровода силового трансформатора Т2 выбирают в соответствии с формулой (2), магнитопровод трансформатора Т1 обычно делают в виде ферритового кольца с внешним диаметров 8—10 мм из материалов 1500 НМЗ, 2000 НМЗ, что выпускаются промышленностью.

Число витков W1 и напряжение U1 выбирают на основе анализа процессов, которые протекают во входных цепях транзисторов VT1, VT2, эквивалентная схема которых приведена на рис.1,б. С помощью резистора R1 во входной цепи организованный режим генератора тока. Для этого необходимо, чтобы R1=(5 – 10)R’бэ, R’бэ = R’бэn2, n=ω1/ωб, где Rбэ — динамическое сопротивление цепи база—эмиттер в рабочей точке входной характеристики.

Для надежного и быстрого переключения необходимо, чтобы увеличение тока ΔI индуктивности первичной обмотки после насыщения трансформатора оказалось приблизительно равным минимальному току базы IБmin, при котором транзистор насыщен. Тогда почти весь ток, который протекает через R1, потечет через L1 и транзистор исключится. Ток через L1 к моменту насыщения выбирается в 1,5—3 раза больше IБmin = IБmin/n. Отсюда можно получить простое ориентированное соотношение для L1 — индуктивность первичной обмотки ненасыщенного трансформатора (при его выводе принято, что IL1 = 2IБЭmin):

L1 n2UБЭ/4f·IБЭmin