СОДЕРЖАНИЕ

НАЧАЛЬНЫЙ ЗАПУСК ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ РАЗВЯЗКА ОТ СЕТИ

Для преобразователей ИИЭ, которые работают, как в режиме с внешним генератором, который задает, так и в режиме автоколебаний, существует проблема первичного запуска при включении в сеть.

В первом случае, для того, чтобы заработал внешний генератор, необходимо подать на него питание, полученное непосредственно от сети ≈220В. Для второго случая характерен устойчивый режим самовозбуждения, когда для возникновения автоколебаний необходим однократный внешний «толчок».

Рассмотрим варианты первичного запуска преобразователей с внешним нарушением. Наиболее простой вариант — использования дополнительного маломощного сетевого трансформатора (рис.1).

Рис. 1. Схема первичного запуска импульсного преобразователя с дополнительным трансформатором

При этом легко решаются вопросы стабилизации исходного напряжения и гальванической развязки от сети. Недостатком является использование по крайней мере двух дополнительных трансформаторов Т₁ и Т₂.

Наибольшее распространение получили ИИЭ, в которых для первичного запуска задающего генератора (ЗГ) применяют специальные «стартовые» схемы подачи питания.

После того, как силовой каскад преобразователя заработал, питание на ЗГ поступает от одной из обмоток импульсного трансформатора, а «стартовая» схема отключается.

Наиболее простая «стартовая» схема приведена на рис.2,а, В первый полупериод сетевого напряжения после включения ИИЭ зарядный ток через конденсатор фильтра С₂ достигает 12—16 А (в зависимости от суммарного внутреннего сопротивления выпрямительного моста и сетевого фильтра). На резисторе R₂ сопротивлением 1,5—3 Ом, включенному последовательно из R₂, возникает импульс напряжения, амплитуда которого достигает 15—30 В.

Это напряжение через диод VD₁ подается на шину питания ЗГ. Когда начинает работать ключевой транзистор, на шину питания ЗГ поступает и выпрямленное напряжение из обмотки III трансформатора. Оно же используется и как сигнал обратной связи для общей стабилизации выходных напряжений.

Для эффективной стабилизации необходимо, чтобы обмотка III и входная обмотка трансформатора были связаны между собой с минимальным рассеиванием магнитного потока.

Главным недостатком является ограниченная мощность стартовой схемы, недостаточная для возбуждения мощных каскадов с прямым включением выпрямителей. Поэтому область использования такой схемы ограничена маломощными ИИЭ (Р_вых= 30 — 40 Вт).

Более сложная стартовая схема повышенной мощности изображена на рис.2,6. При включении в сеть напряжение на шину питания схемы управления и предвыходного каскада подается через тиристор VD₁ и резистор R₁. Мощность, которая поступает через эту цепочку, достаточно большая, чтобы обеспечить включение преобразователя при нагрузке 150—200 Вт и более.

Когда заработает преобразователь, через резистор R₄ начинает протекать ток выпрямителя VD₂, что создает на нем падение напряжения 1—1,5 В.

При этом открывается транзистор VT₁ и шунтирует цепь управления тиристора, который после этого закрывается в течение полупериода сетевого напряжения, когда напряжение на его аноде становится ровным нулю.

Рис. 2. Схемы первичного запуска однотактных преобразователей малой (а) и повышенной (б) мощности

Схема управления, как правило, содержит каскады, которые обеспечивают стабилизацию выходных напряжений (чаще всего для этой цели используют широтно-импульсные модуляторы). Наиболее эффективная стабилизация достигается тогда, когда напряжение обратной связи снимается с самого мощного выхода преобразователя (для телевизоров таким является выход, нагруженный на оконечный каскад строчной развертки).

Для питания маломощных цепей используют линейные стабилизаторы компенсационного типа. Напряжение обратной связи на схему управления должно подаваться через гальванически развязанные цепи. Перспективными в этом отношении есть оптронные пары. Простое и достаточно надежное решение использовать в качестве развязывающего элемента трансформаторный ключевой усилитель с коэффициентом трансформации n=1, который питается от стабилизируемого напряжения. Импульсы, которые снимаются из вторичной обмотки трансформатора, выпрямляются пиковым детектором, а выпрямленное напряжение используется в качестве сигнала обратной связи.