|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы начинает протекать ток через веть,,... аъхесгаых допущениях можно считать, что Ц U2 = U,. (5-6) Можно также полагать, что ток вторичной обмотки меняется почти линейно со временем, начиная с некоторого его конечного значения. В таком случае Когда ток уменьшится до нуля, исчезнет положительный потенциал на базе транзистора и он отопрется. Описанный процесс протекания тока через отпертый транзистор возобновится и будет продолжаться периодически. Исходя из приведенных соотношений, можно определить время нарастания и спадания тока в виде; Отсюда следует, что период и частота релаксационного процесса в схеме генератора связаны соотношением: 11 1 (5-9) На основании уравнения (5-9) можно было бы, как это кажется вначале, выбирать величину индуктивности первичной обмотки трансформатора и тем самым устанавливать частоту релаксационных колебаний. Практически же целесообразнее выбирать рабочую частоту, а параметры генератора определять как зависимые от частоты величины. Выбор рабочей частоты генератора (частоты релаксации) затруднен в связи с тем, что от нее зависят потери и к. п. д. генератора. О характере этой зависимости можно судить по следующему. В генераторе имеются три вида потерь: одни потери возрастают с повышением частоты, другие - уменьшаются с повышением частоты и третьи - не зависят от частоты процесса в генераторе. Потери, возрастающие с частотой, имеются в транзисторе и трансформаторе. В первом случае эти потери связаны с переходными процессами, происходящими в транзисторе. При накоплении энергии в магнитном поле трансформатора ток через транзистор возрастает и вблизи коллекторного п-р-перехода транзистора накапливается бааьшое количество электронных дырок, которые не позволяют мгновенно прекратиться току в коллекторной цепи. Как только потенциал базы становится положительгшш, ток коллектора начинает уменьшаться, но переходный процесс от увели- чения тока к его уменьшению длится несколько микросекунд. В это время уменьшается скорость нарастания напряжения в об* мотках трансформатора и происходит увеличенное рассеяние мощности на коллекторе транзистора. Естественно, что при одной и той же мощности генератора для того же самого транзистора потери будут зависеть от частоты происходящего переходного процесса. Характер зависимости этих потерь от рабочей частоты генератора показывает прямая 2 на рис. 5-7, а. 
j OA 1,2 1,В 3
 Рис. 5-7. К расчету транзисторного релаксационного генератора. Потери в магнитопроводе трансформатора также увеличиваются: с частотой. Характер зависимости потерь от рабочей частоты генератора зависит от материала магнитопровода. Если магнито-провод изготовлен из обычной трансформаторной стали, то потери в нем растут приблизительно пропорционально квадрату рабочей частоты Для магнитопроводов из других магнитных материалов потери в трансформаторе могут быть и в иной зависимости от частоты. В частности, потери в трансформаторе могут изменяться с частотой, как показано на кривой 3 рис. 5-7, а. Потери в обмотках трансформатора в общем случае можно принять уменьшающимися с повышением частоты, так как за счет повышения частоты уменьшается необходимое число витков обмотки. Характер зависимости этих потерь от частоты тока определяется, как это можно показать, не только уменьшением количества меди обмоток, но и качеством магнитопровода, ибо при этом ограничи- вается величина допустимой мак . и тем самым устанавливается необходимое количество меди обмоток. В некоторых случаях, при соответствующих качествах магнито-провода и допустимых значениях магнитной индукции, потери в обмотках трансформатора могут оказаться обратно пропорциональными квадрату рабочей частоты генератора. В частности, потери в трансформаторе могут меняться с частотой по кривой 4 рис. 5-7, а. Суммарные потери в генераторе в зависимости от частоты изменяются в соответствии с кривой / на рис. 5-7, а. Очевидно, что наиболее целесообразно выбирать частоту f, соответствующую минимуму потерь. Однако в ряде случаев приходится выбирать частоту Д не только учитывая минимальные потери, но и благоприятные условия работы сглаживающего фильтра преобразователя. Чаще всего выбирают рабочую частоту /рб > /с- Практически /p = 300 10 ООО гц в зависимости от типа преобразователя, его мощности, качества трансформатора и ряда других причин. Наиболее подходящая частота иногда определяется экспериментально уже в процессе настройки преобразователя. Выходная мощность преобразователя при отсутствии потерь в его отдельных блоках может быть приближенно определена на основании того, что в течение каждого рабочего цикла в электромагнитном поле трансформатора запасается энергия 0,5PmiLiy а при рабочей частоте накапливается энергия P = 0,5riniLih- (5-10) Запасенная энергия частично расходуется на компенсацию потерь в трансформаторе и выпрямителе и татько частично рассеивается в нагрузке. Полезная часть энергии, рассеиваемая в нагрузке, определяется мощностью Рп-РЦгрЦп. (5-11) где rij-p и Г1в, соответственно, к. п. д. трансформатора и выпрямителя. Величина полезной мощности /н-Лпрвх/вх, (5-12) где Г1„р = г1г11трЛв - к. п. д. преобразователя; ц. - к. п. д. генератора. Величину полезной мощности можно определить и на основании приведенных выше соотношений в виде: Рн = 0,5/,(/а,Уг1гф, (5-13) где 0,5/mi ~=к. Таким образом, из уравнения (5-13) видно, что полезная мощность в нагрузке зависит в первую очередь от тока Ixy регулируемого при помощи сопротивления в цепи базы транзистора. 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 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |