|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы LC-типа на выходе преобразователей рассматриваемого класса. В качестве примера на рис. 9-13 приведены осциллограммы, иллюстрирующие работу простейшего инвертора с независимым возбуждением на выпрямитель со сглаживающим фильтром LC-типа (см. рис. 9-11; дроссель Д Рф в схеме присутствует). Как было отмечено выше, специфика выпрямителя с фильтром начинает проявляться только при изменении напряжения на обмотках силового трансформатора вследствие выхода открытых транзисторов инвертора из режима насыщения. До этого момента выпрямитель практичес1Ш эквивалентен случаю активной нагрузки инвертора. Как видно из рис. 9-13, в момент выхода открытого транзистора Т\ из режима насыщения начинается уменьшение тока через ранее открытый диод Д\. Поскольку за сравнительно малое время коммутации силовых транзисторов ток в дросселе фильтра не успевает существенно измениться, то уменьшение тока через при- Рис 9-13. Осциллограммы, иллюстрирующие процессы в преобразователе по рис. 9-11, в случае сглаживающего фильтра LC-типа на его выходе.  ВОДИТ к появлению и последующему нарастанию тока через второй выпрямительный диод Дг- Таким образом, в течение всего интервала рассасывания избыточных носителей г-инвертор работает в режиме короткого замыкания, а его выходное напряжение равно нулю. После окончания этого процесса (момент з) на выходе инвертора появляется напряжение противоположной полярности, которое из-за наличия индуктивностей рассеяния и межвитковых емкостей у обмоток силового трансформатора может иметь быстро затухающий колебательный характер (рис. 9-13). Это является основной причиной высокочастотных радиопомех и коммутационных перенапряжений на диодах выпрямителя. Наряду с простейшими инверторами с независимым возбуждением, обладающими рядом отмеченных в гл. 8 недостатков, в преобразователях постоянного тока широкое практическое применение получили также усовершенствованные инверторы данного типа (см. рис. 8-17). При использовании на выходе выпрямителя емкостного сглаживающего фильтра такие преобразователи характеризуются отсутствием динамических потерь мощности на переключение силовых транзисторов и диодов, что делает их предпочтительными в случае высоких частот преобразования. Динамические потери мощности в транзисторах инвертора равны нулю, так как при закрывании транзисторов и спаде их коллекторных токов практически до нулевых значений приложенное к ним напряжение мало. Динамические потери мощности в выпрямительных диодах также равны нулю вследствие того, что рассасывание избыточных носителей в их базовых областях и их полное закрывание заканчиваются при отсутствии токов через закрываемые диоды. 9-2. Зарядные преобразователи постоянного тока Особую группу преобразователей постоянного тока образуют так называемые зарядные преобразователи. Такие устройства предназначены для заряда различных накопителей электрической энергии (конденсаторной батареи, аккумулятора и т. п.) от источника ограниченной мощности и широко используются для питания лазеров, ламп-вспышек н других мощных импульсных нагрузок. Характерный режим зарядных преобразователей - периодический заряд накопителя, который после окончания каждого цикла заряда разряжается на мощную нагрузку. По режиму заряда накопителя электрической энергии зарядные преобразователи можно условно разбить на следующие группы: 1. Нерегулируемые преобразователи постоянного тока (см. § 9-1) с токоограничивающим резистором в выходной цепи. Такие устройства характеризуются низким (не более 30-40%) к.п.д. и являются неэкономичными. 2. Преобразователи постоянного тока с регулируемыми выпрямителями на выходе. Такие преобразователи хотя и обладают высоким к.п.д., однако оказываются весьма сложными при высоких (сотни вольт - десятки киловольт) напряжениях на емкостном накопителе - конденсаторной батарее. 3. Преобразователи с колебательным зарядом накопительных конденсаторов за половину периода собственных колебаний зарядного контура. Наряду с высоким к.п.д. они характеризуются большой установленной мощностью элементов, большими габаритами и массой. 4. Зарядные устройства с преобразователями индуктивно-емкостного типа, в которых создается режим источника тока. В таких устройствах заряд накопителя энергии осуществляется постоянным током, однако их общий к.п.д. вследствие трехкратного преобразования энергии сравнительно невелик, а установленная мощность элементов оказывается большой. 5. Экономичные зарядные преобразователи, в которых заряд накопителя энергии осуществляется пульсирующим током при его неизменном среднем значении. в качестве примера практической реализации экономичных зарядных преобразователей рассмотрим устройство, схема которого изображена иа рис. 9-14. Преобразователь состоит из регулируемого однофазного инвертора с высоковольтным трансформатором Тр, высоковольтного выпрямителя Д1-Д4 н зарядного контура, который включает в себя емкостный накопитель С„, дроссель Др с индуктивностью L3 и датчик зарядного тока - резистор Rr. Временные диаграммы, иллюстрирующие работу рассматривае-
 Рис. 9-14. Простейший зарядный преобразовате.чь. мого зарядного лреобразователя, приведены на рис. 9-15. При появлении напряжения на выходе инвертора в зарядном контуре по- «3. Когда этот ток достигает установленного значения 1 макс» сигнал, снимаемый с /?т> воздействует через пороговое устройство на схему управления инвертора является и начинает нарастать ток  Рис. 9-16. Временные диаграммы, иллюстрирующие процессы в зарядном преобразователе по рис. 9-14. таким образом, чтобы напряжение на выходе инвертора стало равным нулю. Ток в зарядном контуре уменьшается до некоторого значения /3 после чего вновь появляется напряжение на выходе инвертора. В дальнейшем процессы в преобразователе повторяются с той разницей, что после каждого цикла заряда напряжение на накопительном конденсаторе увеличивается. 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 |
|||||||||||||||||