Транзисторні перетворювачі напруги

ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1. Класифікація перетворювачів

2. Принцип роботи автогенератора

3. Тиристорні перетворювачі

I. Класифікація перетворювачів

Транзисторні перетворювачі призначені для узгодження напруги джерела живлення з напругою необхідною для живлення окремих вузлів апаратури.

В переносній і рухомій апаратурі зв’язку (яка живиться невеликими потужностями) в якості джерела енергії використовуються джерела постійного струму низької напруги:

- гальванічні елементи;

- акумуляторні батареї;

- сонячні батареї.

 

Єдиним їх недоліком є те, що вони виробляють енергію постійного струму одного певного значення, а для живлення різних пристроїв зв’язку потрібні різні значення постійної і змінної напруги.

Тому виникає необхідність перетворення постійної напруги однієї величини в постійну напругу другої величини.

Цю задачу виконують перетворювачі.

 

Вони бувають двох типів:

А) інвертори – пристрої, які перетворюють енергію постійного струму в енергію змінного струму певної величини і форми.

Б) конвертори – пристрої, які перетворюють енергію постійного струму однієї напруги в енергію постійного струму другої напруги (в колах змінного струму цю ж функцію виконують трансформатори).

 

Класифікація інверторів:

1. По роду перетворення величини:

- інвертори струму;

- інвертори напруги.

2. По тактності роботи:

- однотактові;

- двотактові.

3. По типу ключових елементів:

- транзисторні;

- тиристорні;

4. По способу збудження:

- з самозбудженням (автогенератори);

- з незалежним збудженням.

 

Класифікація транзисторних інверторів:

1. по способу включення транзисторів:

- загальним емітером;

- загальним колектором.

3. По типу зворотного зв’язку:

- зворотній зв'язок по напрузі;

- зворотній зв'язок по струму;

- зворотній зв'язок по потужності.

 

Класифікація тиристорних інверторів:

1. По принципу комутації тиристорів:

- автономні – служать для перетворення постійної напруги в зміну промислової частоти (50 Гц);

- мережеві – перетворювачі, що живляться від мережі змінного струму.

 

2. По включенню комутаційної ємності:

- послідовне з’єднання;

- паралельне з’єднання;

- комбіноване з’єднання.

Перевагами напівпровідникових перетворювачів є: надійність, високий ККД, малі габарити і великий строк експлуатації.

 

II. Принцип роботи автогенератора

Структурна схема автогенератора

 

 

Принцип роботи:

Джерело постійного струму служить Б (Батарея), яка подає невелику напругу на первинну обмотку трансформатора (оскільки трансформатор призначений для формування змінного струму і перетворення її значення між батареєю і трансформатором необхідно включити перетворювач струму).

Перетворювачем постійного струму служить транзисторний генератор, який періодично з частотою 350-400 Гц перемикає коло постійного струму, тим самим формуючи сигнал прямокутної форми; таким чином з постійної напруги отримуємо змінну прямокутної форми – маємо процес інвертування.

Прямокутні імпульси за допомогою трансформатора змінюються по амплітуді і подаються на вхід випрямляча.

На виході ВС маємо пульсуючу напругу, яка при необхідності може згладжуватись Ф (фільтром), таким чином маємо процес конвертування (на виході схеми отримаємо постійне значення постійної напруги (яке є відмінне від вхідної).

Переваги:

- проста та висока надійність;

Недоліки:

- постійне підмагнічування осердя.

 

III. Тиристорні перетворювачі

В потужних перетворювальних пристроях, для перетворення напруги застосовуються інвертори на тиристорах, які мають два сталих стани (ВКЛ, ВИКЛ) і можуть переключатись з одного стану в інший по сигналу з зовні.

Перевагами таких перетворювачів є те, що тиристори випускають на напруги до декількох кВ, та струми до сотень А, при малому падінні напруги, а тому ці перетворювачі забезпечують великі потужності з високим ККД.

Тиристорні інвертори в яких комунікація здійснюється спеціальними пристроями та в навантаження яких немає інших джерел енергії називаються автономними.

Частота комутації автономного інвертора визначається частотою роботи системи керування пристроями.