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

I_Kmax = 2I₂U₂ / η_П(U_вх - 2U_Кэн)

где I₂, U₂ - ток и напряжение нагрузки, U_вх — напряжение на входе преобразователя; η_П - КПД, U_КЭн — напряжение насыщения транзисторов.

Частота преобразователя

F=U₁10⁴ / 4ω₁В_mQ_cmK_c (2)

где U₁ - амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора T1; W₁ - число витков обмотки; В_m — индукция насыщения материала магнитопровода T1, в теслах; Q_cm — сечение магнитопровода, в квадратных сантиметрах; К_с —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/ω_б, где R_бэ — 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 I_Бmin, 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 I_Бmin = I_Бmin/n. Отсюда можно получить простое ориентированное соотношение для L₁ — индуктивность первичной обмотки ненасыщенного трансформатора (при его выводе принято, что I_L1 = 2I_БЭmin):

L1 ≈ n²U_БЭ/4f·I_БЭmin