 |
 |
 |
 |
£ о-----Нагрузка
~1
1--"-rV-VAJ- >-*--о
Рис. 5.23. Схема инвертора с эмиттерной коммутацией
чего начинает действовать положительная обратная связь (ПОС) по цепи wl.2 - VD1-w2.1-VT2. Процесс запирания ключа начинается после запирания транзистора VT2. При этом цепь ПОС размыкается, прекращается протекание эмиттерного тока VT1 и начинает протекать инверсный ток намагничивания трансформатора ТТ2.
Гальваническая развязка выходных цепей от входных, пуск ВПН
Решению задачи гальванического разделения вход - выход ВПН посвящено значительное число работ. При этом приходится комплексно решать задачи пуска ВПН и организации вспомогательного питания для узлов управления и защиты ВПН. В силовой части гальваническая развязка обеспечивается силовыми импульсными понижающими трансформаторами. В цепях управления и защиты гальваническая развязка выполняется маломощными импульсными трансформаторами либо оптоэлектронными устройствами.
Примером гальванической развязки с помощью импульсных трансформаторов является схема, приведенная в работе [50] (рис. 5.24). Кроме узлов сетевого и выходного выпрямителей (СВ) и (ВВ), усилителя мощности (УМ), понижающего трансформатора (ПТ), усилителя постоянного тока (УПТ) и регулируемого мультивибратора (РМ), в схему вводятся два вспомогательных выпрямителя В1, В2, формирующих напряжения обратной связи по напряжению и току (ОСН и ОСТ), параметрический стабилизатор на элементах Rc и VDc и токовый трансформатор (ТТ). При изменениях напряжения и тока нагрузки сигналы но цепям ОСН и ОСТ обеспечивают поддержание стабильного выходного напряжения. При этом также осуществляется гальваническая развязка выходных цепей от входных.
ос \ ион
пт „
R2\\ М«
W. •-
Рис. 5.24. Схема ВПН с параметрическим вспомогательным стабилизатором
Рис. 5.25. Схема ВПН с параметрическим вспомогательным стабилизатором с повышенным КПД
Дальнейшим развитием приведенной схемы является преобразователь, предложенный в [75], в который введен вспомогательный стабилитрон VD2 (рис. 5.25). Резистор R2 задает необходимый-ток в стабилитроне VD2 и в цепи питания РМ. При этом ток, проходящий через резистор R1 и стабилитрон VD1, мал, если напря- ; женне стабилизации VD1 незначительно превышает разность нап- , ряжений на выходе сетевого выпрямителя и на стабилитроне VD2. За счет уменьшения тока через резистор R1 уменьшаются потери мощности, увеличивается КПД преобразователя. При выходном напряжении выпрямителя В1, незначительно превышающем напряжение стабилизации стабилитрона VD2, потери мощности в резисторе R2 также незначительны.
Проблема пуска ВПН включает в себя две задачи: обеспечение при подаче сетевого напряжения на ВПН вспомогательных напряжений питания для схемы управления;
формирование «мягкого» пуска с ограничением токов включе- ния.
Первую задачу решают схемотехнически либо применением маломощных вспомогательных источников питания (с трансфор- маторньш или с бестрансформаторным входом), либо использованием цепей с, как правило, большими потерями мощности во время включения (балластные резисторы и др.), подающих кратковременно на цепи питания схем управления энергию непосредственно от входной сети с последующим отключением .-тoй цепи и подачей энергии для питания схем управления обычно от вспомогательных обмоток понижающего силового трансформатора ВПН.
Вторую задачу в основном решают также двх.мя способами: либо установкой на входе силовой части ВПН токоограпичиваю-щего резистора на время включения с последующим его шунтированием тиристором, либо организацией в момент включения плавно нарастающей длительности управляющих импульсов. Схемы пуска описаны во многих работах, например в [2].
Рис. 5.26. Однотактный ВПН с СИТ
Пуск ВПН решается просто - использованием силовых полупроводниковых приборов, имеюш,их при отсутствии управляющего сигнала нормально открытое состояние. К таким приборам относятся транзисторы со статической индукцией (СИТ). Применение их в ВПН дает возможность отказаться от традиционных схем пуска. Одна из схем с использованием СИТ описана в [76]. Однотактный преобразователь постоянного напряжения (рис. 5.26) содержит усилитель мощности (УМ), который соединен с понижающим трансформатором (ПН), имеющим первичную и вторичную обмотки, а также две вспомогательные обмотки, подключенные соответственно к схеме пуска (СП) и вспомогательному выпрямителю (В1). Выход выпрямителя В1 подсоединен к цепи питания устройства управления (УУ), вход которого соединен по цепи обратной связи с выходом преобразователя, а выход - с управляющим входом УМ. Схема пуска включена в цепь, обеспечивающую запирание силового СИТ (VT1). СП содержит диод VD! и конденсатор С1.
При подаче входного напряжения через транзистор VT1 начинает протекать ток, замыкаясь через первичную обмотку трансформатора и обеспечая наведение ЭДС на вторичной и вспомогательных обмотках. Через диод VD1 конденсатор С1 заряжается до некоторого отрицательного напряжения, передаваемого на затвор транзистора VT1 и закрывающего его. После чего конденсатор С1 начинает разряжаться по цепи: резистор R2 - затвор - исток транзистора VT1. При некотором уровне напряжения па затворе СИТ он снова открывается и процесс повторяется. Через несколько рассмотренных тактов с выхода вспомогатель-юго выпрямителя В1 поступает напряжение питания для УУ, с которого начинают формироваться широтно-модулированные импульсы управления транзистором VT1 через маломощный биполярный транзистор VT2.
Схемотехнические решения по рассмотренным задачам гальванической развязки и пуска существенно влияют на показатели на-
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