 |
 |
 |
 |
Из примера расчета следует, что воздушный зазор в магннто-проводе не гарантирует исключения насыщения сердечника в режиме его подмагничивания от возможной несимметрии импульсов напряжения, прикладываемых к первичной обмотке трансформатора.
Наиболее универсальным способом исключения насыщения сердечника от подмагничивания является автоматическая подстройка длительностей положительных и отрицательных импульсов напряжения первичной обмотки трансформаторов, производимая по сигналу с датчика подмагничивания. При этом желательно, чтобы датчик реагировал не на следствие насыщения, а на его причину. В качестве датчиков подмагничивания используются: дроссели насыщения в цепи коллекторного тока; трансформаторы тока в цепи коллекторного тока; измерительные резисторы в цепи коллекторного тока; магнитодиоды, устанавливаемые в воздушном зазоре магнитопровода; различного вида измерительные обмотки на магнитопроводе трансформатора и др. Гальваническую развязку входных цепей ВПН от выходных, минимальные потери мощности и простоту выполнения наилучшим образом обеспечивают трансформаторы тока и магнитодиоды (магнито-резисторы, магнитотранзисторы).
В [62] описана схема источника постоянного напряжения, позволяющая исключить сквозные токи. Схема (рис. 5.15) содержит сетевой выпрямитель (СВ) с фильтром, регулируемый инвертор (РИ) на транзисторах VT1, VT2 и понижающем трансформаторе (ПТ), выходной выпрямитель (ВВ), усилитель постоянного тока (УПТ), триггер Шмитта (ТШ), линии задержки (ЛЗ), задающий генератор (ЗГ) с двумя выходами, схемы «И», предварительный усилитель (ПУ). Построение схемы исключает возможность появления в транзисторах инвертора сквозных токов за счет наличия временных задержек в ЛЗ.
j-iS-
USb,
Рис. 5.15. ВПН с исключением сквозных токов с помощью линии задержки
Рис. 5.16. ВПН с исключение. сквозных токов с помощью узл;. ограничения длительности импульсов
Рис. 5.17. ВПН с датчиком-маг-нитодиодом (МТ - магнитопровод трансформатора)
3"
-1вых
Рис. 5.18. ВПН с магнитодио-дом, не реагирующим на направление магнитного потока
В [63] описан ВПН, решающий ту же задачу другим способом (рис. 5.16). Преобразователь содержит задающий генератор (ЗГ),-формирователь пилообразного напряжения (ФПН), делитель частоты (ДЧ), нуль-орган (НО), схемы «И», усилитель мощно--сти (УМ), выходной выпрямитель (ВВ) с фильтром 64], а также дополнительно узел ограничения длительности импульсов (ОДИ), состоящий из разделительного диода (РД) и источника опорного напряжения (ИОН). Ограничение длительности импульсов с НО происходит, когда разделительный диод при снижении выходного напряжения преобразователя, а следовательно, выходного напряжения с УПТ, открывается. Уровень напряжения с ИОН определяет минимальную длительность импульса с НО, обеспечивая при этом отсутствие сквозных токов в УМ.
В качестве примера простого устройства, ограничивающего токи подмагничивания силового импульсного трансформатора, можно привести ВПН [65, 66], построенный по схеме рис. 5.17. В нем с целью повышения КПД и обеспечения гальванической развязки между цепями силовой части и управления в качестве датчика, реагирующего на появление режима подмагничивания, используется магнитодиод (МД), расположенный в зазоре магнитопровода трансформатора. ВПН включает в себя УМ, ВВ и устройство управления с регулируемым мультивибратором (РМ), интегрирующей цепью (ИЦ) и датчиком-магнитодио-дом. При подаче напряжения питания индукция в магнитопроводе трансформатора при отсутствии подмагничивания изменяется от +Bi до -Bi с частотой работы мультивибратора. При неравенстве площадей положительных и отрицательных импульсов напряжения в первичной обмотке появляется постоянная составляющая тока 1о и индукции Во. На величину Во реагирует глаг-нитодиод, изменяя внутреннее сопротивление и управляя длительностью открытого состояния ключей таким образом, что постоянная составляющая индукции уменьшается. Интегрирующая
цепь необходима для исключения влияния на мультивибратор переменной составляющей индукции с амплитудой Вь
Использование магнитодиодов может найти применение в ВПН : выходной мощностью в сотни ватт - единицы киловатт, где усложнение схемы управления не только не ведет к ухудшению объемных показателей инвертора, но позволяет их улучшить за счет сменьшенпя объема трансформатора по сравнению с трансформатором, где исключение насыщения обеспечивается лишь воздуш-1ЫМ зазором в магнитопроводе.
Усовершенствованный вариант ВПН с магнитодиодом приведен в [67]. ВПН (рис. 5.18) содержит дополнительно два электронных реле (ЭР). При этом напряжение срабатывания одного ЭР принимается меньше напряжения срабатывания второго ЭР. Сработав, ЭР1 воздействует на РМ, например, таким образом, ]o уменьшаются длительности положительных импульсов, приходящих на первичную обмотку трансформатора.
В результате этого воздействия возможны два случая:
постоянная составляющая индукции уменьшается и ЭР1 возвращается в исходное состояние при некотором напряжении отпускания;
постоянная составляющая индукции продолжает увеличиваться, и срабатывает ЭР2; при этом РМ так изменяет длительности своих сигналов, что уменьшается длительность отрицательных импульсов.
В схеме рис. 5.17 необходим магнитодиод, реагирующий на направление магнитного потока, по рис. 5.18 возможно применение магнитодиода, не реагирующего на направление магнитного потока и изменяющего напряжение на р-п переходе лишь от изменения модуля магнитного потока.
Схемы ВПН, ограничивающие токи включения, перегрузок и КЗ
Недостатком многих схем ВПН является возникновение режима больших токов в транзисторах усилителя мощности из-за заряда емкостей выходного фильтра в момент включения. При этом возможен выход транзисторов из строя. Стабилизированный ВПН, в котором устранен этот недостаток, описан в [68]. Преобразователь (рис. 5.19) содержит задающий генератор (ЗГ), формирователь пилообразного напряжения (ФПН), делитель частоты (ДЧ), нуль-орган (НО), схемы «И», усилитель мощности (УМ.), выходной выпрямитель (ВВ) с выходным фильтром (ВФ) и схему пуска (СП), состоящую из источника опорного напряжения (ИОН), коммутирующего устройства (КУ), устройства задержки (УЗ). Пилообразное напряжение, снимаемое с ФПН, преобразуется в НО в прямоугольные импульсы, длительность которых определяется воздействием напряжения обратной связи (ОС) и напряжения с ИОН во время замкнутого состояния КУ. Воздействие ИОН более сильное, чем напряжения обратной связи. При этом длительность формируемых для транзисторов УМ открыва-
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53