zoo/тв

BfiS

Г1 Х 1

Блок бшлючекия

Блок Включения

Блок

Рис. 1. Структурная схема нерегулируемого преобразователя напряжения

При отсутствии сигнала включения i/ynp выпрямляемое напряжение переменного тока подано на силовой преобразователь, однако его транзисторы принудительно заперты. После появления напряжения управления выходное напряжение блока дистанционного включения (БДВ) запирает блок выключения, разрешая тем самым запуск преобразователя. Одновременно разблокируется устройство блокировки включения (УБВ) и блок включения формирует импульсы принудительного запуска преобразователя. Напряжение, появившееся на обмотках силового трансформатора, через блок выходного напряжения блокирует УБВ, после чего формирование импульсов включения прекращается.

При возникновении токовой перегрузки срабатывает компаратор К и запускается одновибратор OBi, выходной импульс которого поступает на блок выключения и выключает преобразователь. После окончания импульса одиовибратора OBi запускается одновибратор OBj и выключается блок выключения, т. е. разрешается запуск преобразователя. Однако этого не происходит, так как блок рключения заперт сигналом с УБВ. После окончания импульса второго одиовибратора блок включения запускает преобразователь. Если К этому времени причина перегрузки не устранена, то повторно срабатывает компаратор К и процесс повторяется. Таким образом, в ре-Жиме перегрузки (если не снята команда fynp) преобразователь ра-5отает в режиме периодических включений.

Наиболее важными вопросами создания транзисторного йреобразователя, работающего при повышенном входном Напряжении, являются обеспечение симметричного режима Яеремагничивания сердечника трансформатора питания и формирование безопасных траекторий переключения силовых транзисторов. Достаточно просто оба вопроса удается решить в преобразователе, принципиальная электрическая схема силовой части которого приведена на рис. 2.

Преобразователь работает в режиме автоколебаний и ямеет две цепи положительной обратной связи [I]: пер-

-0 + О -

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема полумостового резонансного автогенератора

вая -ПО току нагрузки, обеспечивающая минимизацию потерь на управление силовыми транзисторами и осуществленная включением обмотки Wi TV2 последовательно с коллекторной обмоткой Шк силового трансформатора TV\, и вторая -по напряжению трансформатора питания, осуществленная подключением обмотки Ши TV через резистор /?о.с к обмотке Шо.с TV\. К выходной обмотке Швых

транформатора питания через выпрямитель подключен выходной фильтр Сз, Li, С4. Наличие потенциальной обратной связи позволяет осуществить режим переключения силовых транзисторов преобразователя с паузой на нуле. Этот режим аналогичен режиму усилителя мощности [2] и способствует автоматическому симметрированию пере-магничивания сердечника трансформатора питания TVx. Суть этого явления состоит в следующем. После запирания насыщенного транзистора, например VT\, напряжение на его коллекторе нарастает не мгновенно. Происходит достаточно медленный процесс заряда конденсатора Ск в це-. пи коллектора транзистора частью тока намагничивания /ц трансформатора TV\. При этом на обмотках трансформаторов TV\ и ГУа сохраняется первоначальная полярность напряжения и транзистор VT поддерживается в запертом состоянии. Скорость перезаряда конденсатора Ск и, следовательно, длительность паузы определяется начальным значением тока намагничивания 1ц(0) трансформатора TV\. Поэтому чем выше значение тем короче пауза. Мо-

мент переключения транзисторов преобразователя определяется из условия, что напряжение на обмотке Шо.с ТУ\ становятся недостаточным для поддержания сердечника пе-

реключающего трансформатора TV в насыщенном состоянии:

где Нт, /I - параметры, характеризующие материал и геометрию сердечника переключающего трансформатора TV2. Точное выражение, описывающее изменение напряжения Икэ(0. достаточно сложное. Проведенные расчеты показали, что с достаточной для инженерной практики точностью для случая комплексно-сопряженных корней уравнения схемы замещения преобразователя изменение Икэ{) можно описать приближенным выражением

V(0)-f

2R V 2Ск

<1; a, = I 2C,V.

Ln - индуктивность намагничивания TVi. Используя (I) и (2) при аппроксимации выражения для К8(0 прямой, время паузы tn можно приближенно определить из выражения

где t.=

Г и

(T-)+i(V<°)

- вре-

мя, когда UK.3(t) = UJ2;

о<вЛ<0,7, 0=1/14

Реальная частота переключения силовых транзисторов преобразователя, а следовательно, и параметры трансформатора TV2 Должны рассчитываться с учетом времени паузы tn

hep=l/2{t ep+tpc-htn), (4)

где fnep -время перемагничивания сердечника переключающего трансформатора ТУ; tpc - время рассасывания силовых транзисторов.