Однотактные ОПН с непосредственной связью

Однотактные преобразователи могут быть выполнены с обратным включением выпрямительного диода и с прямым включением.

5.2. Двухтактный преобразователь напряжения с самовозбуждением натранзисторах

Схема работает следующим образом. При открытом транзисторе VT1, напряжение источника питания приложено (если пренебречь относительно малым напряжением на открытом транзисторе) к первичной полуобмотке W1, и создает на базовых обмотках напряжение с полярностью, поддерживающей транзистор VT1 в открытом, а транзистор VT2 в закрытом состоянии.        

 

Рис.26. Двухтактный преобразователь.

 

Под действием напряжения, приложенного к первичной полуобмотке, магнитопровод трансформатора перемагничивается до насыщения и резко возрастает его намагничивающий ток (ток коллектора VT1). При достижении коллекторным током значения Iкmax =B*Iб, транзистор VT1 выходит из состояния насыщения, падение напряжения на нем увеличивается, а напряжение на всех обмотках трансформатора уменьшается. Транзистор VT1 закрывается, открывается транзистор VT2. После этого магнитопровод трансформатора перемагничивается в обратную сторону и все процессы в схеме повторяются. Ток коллектора открытого транзистора складывается из приведенных к первичной обмотке тока нагрузки I_Н', базового I_Б'. Так как петля гистерезиса прямоугольная, ток коллектора имеет прямоугольную форму со «всплеском» в конце полупериода.

Переменное напряжение при помощи трансформатора доводится до нужной величины, выпрямляется мостовой схемой и сглаживается LC-фильтром. На выходе преобразователя напряжение постоянного тока больше или меньше входного напряжения U1.

Недостатки:

1. схема самовозбуждается;

2. неуправляемая частота преобразования;

3. нестабильное выходное напряжение.

Для получения стабильного напряжения применяется стабилизирующий преобразователь или на выходе подключается усилитель мощности.

 

Транзисторные и тиристорные инверторы (DC/AC)

Назначение: преобразует напряжение постоянного тока в разнополярное напряжение прямоугольной или синусоидальной формы заданной или регулируемой частоты.

Для построения схемы инвертора напряжения воспользуемся принципом дуальности. Инвертор является устройством, противоположным выпрямителю, т.к. он преобразует напряжение постоянного тока в разнополярное напряжение прямоугольной или синусоидальной формы.

Поменяем местами источник с нагрузкой в схеме выпрямителя и получим схему инвертора напряжения (Рис.26)

Рис.27а. Тиристорный инвертор

 

Рис.27б. Схема тиристорного инвертора

В этой схеме тиристоры работают попарно под действием устройства управления. Устройство управления формируют две последовательности импульсов, фазовый сдвиг между которыми составляет 180°. Импульсы служат для включения тиристоров. При попарном отпирании тиристоров со сдвигом 180° ток протекает по первичной обмотке трансформатора в разных направлениях и на вторичной обмотке индуктируется ЭДС разной полярности прямоугольной формы. Коммутирующий конденсатор Ск предназначен для выключения тиристоров. При смене пары тиристоров происходит перезаряд конденсатора Ск для выключения следующей пары тиристоров