Рис. 2. Временнйе диаграммы для схемы иа рис. 1

сторы VT\, VTi. В исходном состоянии (до момента /о) открыты транзисторы VTi, vt3. Конденсатор Ci разряжен.

В момент и (рис. 2) изменяется полярность управляющего сигнала на базах транзисторов. На последующем интервале (U, t\) все транзисторы включены из-за рассасывания ранее открытых транзисторов. Для этого интервала характерен спад до нуля тока jVfi в индуктивности рассеяния трансформатора под действием напряжения на нагрузке t/н.

В момент t\ запираются транзисторы УТг, vt3. На следующем интервале (ti, ti) ток дросселя {ц протекает через открытый транзистор VTi, диод VDg, конденсатор Ci и заряжает его. Поэтому нарастание напряжений Икг, и з на транзисторах vt3, vt3 происходит с задержкой по отнощению к спаду тока через эти транзисторы. Этим обеспечивается благоприятная траектория выключения транзисторов vt2, vt3 и уменьщенне в них динамических потерь. Важно заметить, что одна зарядная цепь обслуживает два транзистора, находящихся в противоположных плечах моста.

1,00,7

24 /мН

Рис. 3. Экспериментальные зависимости КПД и относительного напряжения на нагрузке {/н в от тока нагрузки для преобразователя постоянного напряжения с- инвертором тока: Ub=27 В, /=20 кГц

В момент <2 открываются диоды выпрямителя и начинается рост тока в цепи первичной обмотки трансформатора. После этого момента ток дросселя перераспределяется между конденсатором Ci и первичной обмоткой трансформатора. В момент <з заканчивается заряд конденсатора Ci, закрывается диод vd и напряжение на конденсаторе Ci максимально и равно Ссмакс.

На интервале ts, происходит рекуперация энергии, запасенной в шунтирующем конденсаторе си Начиная с момента ts открыты транзисторы vt2, vts, а транзисторы vti, vtt закрыты. Конденсатор С, оказывается подключенным через диод vd и реактор L2 к противо-ЭДС Uex-Uon (где f/доп - напряжение иа дополнительной обмотке Wi трансформатора). Происходит колебательный разряд конденсатора си в процессе которого напряжение на нем спадает приблизительно по косинусоидальному закону, а ток разряда изменяется по синусоидальному закону.

Для данной схемы целесообразно выбирать напряжение иа дополнительной обмотке f/доп таким образом, чтобы выполнялось условие J/bi-£/допО,5{/со, где f/co - напряжение на конденсаторе к моменту начала разряда. В этом случае происходит полный разряд конденсатора. Длительность интервала рекуперации (fj, 4) определяется параметрами конденсатора Ci и реактора Lj. Когда напряжение конденсатора ci достигает нуля, в момент остаточная энергия в реакторе I2 начинает возвращаться в источник питания током рек, протекающим через диоды vd, vd, vd2.

Экспериментальный преобразователь с инвертором тока мощностью 675 Вт был собран на транзисторах КТ809А н диодах КД213В; конденсаторы Ci, Q -типа К73-17-0,05 нкФ-400 В, Сф - типа К53-18-40В-15 мкф. Трансформатор TV, изготовлен на четырех кольцах К45Х28Х12 из феррита М2000НМ1: 0)1 = 50, W2=7, а)з=а4= = 30 витков. Дроссель li изготовлен на шести кольцах ТЧК-55Р44 (альсифер); число витков 60, индуктивность 800 мкГн. Дроссели Lj, 1з изготовлены на трех кольцах ОСТЧ-60-П (альсифер); число витков 104, индуктивность 1,5 мГн.

Как видно из рис. 3, преобразователь с инвертором тока имеет высокий КПД. Экспериментальные осциллограммы (рис. 4) показывают, что дополнительные цепи Дь Дг существенно снижают перенапряжения на транзисторах. Для регулирования выходного напряжения в схеме иа рис. 1. последовательно во входную цепь вводится регулирующий транзистор, а параллельно входной цепн инвертора - обратный> диод.

0,9 [0,8

Рис. 4. Осциллограммы напряжений и токов, для преобразователя с инвертором тока: {31=180 В, f/H=27 В, /н=25 А. Масштабы: напряжения 100 В/дел, тока 4 А/дел, времени 5 мкс/дел

Преобразователь на основе полумостового резонансного инвертора (рис. 5) содержит магнитно-транзисторные ключи VT\, УТг, конденсаторы емкостного делителя Ci, Сг, выходной трансформатор TV%, выпрямитель VDi-VDi со сглаживающим конденсатором Сф. Дроссель Lk. индуктивность рассеяния трансформатора TV и конденсатор Ск образуют последовательный резонансный контур. Блок управления преобразователем представлен в виде отдельных функциональных узлов. В него входят формирователи управляющих импульсов Ф1 и 02, датчики тока рассасывания ДТРх н ДТРг, элементы задержки 3] и З2 и логические элементы. Блок управления функционирует таким образом, что отпирание очередного транзисторного ключа происходит с фиксированной задержкой после окончания процесса рассасывания в ранее открытом транзисторном ключе. Необходимость введения задержки (приблизительно 0,5 мкс) обусловлена тем, что после окончания рассасывания требуется время для полного запирания транзисторного ключа.

Поскольку транзисторы VTi, УТ выключаются в моменты перехода тока резонансного контура через нуль, то для схемы на рис. 5 остаются справедливыми соотношения, полученные для ППН с тири-

Рис. 5. Схема преобразователя с последовательным резонансным инвертором

10-5084 145