Развязкой цепей нагрузки и источника питания

Если гальваническая связь источника питания с нагрузкой нежелательна, то ее можно устранить при помощи трансформатора, первичная обмотка которого через ключ К подсоединяется к источнику питания, а вторичная в цепь нагрузки(рис.1)

Рис.1 Прямоходовой преобразователь.

Рис.2 Обратноходовой преобразователь.

В первом случае(рис.1) при замыкании ключа К, к первичной обмотке трансформатора прикладывается напряжение источника питания Uпит а на вторичной обмотке наводится ЭДС, отличающаяся от напряжения Uпит в Ктр раз, где Ктр – коэффициент трансформации трансформатора. Это напряжение является входным для схемы ИППТ, и как уже было рассмотрено ранее, преобразуется в выходное напряжение на нагрузке. Это дает возможность облегчить согласование напряжения источника питания Uпит и выходного напряжения за счет подбора коэффициента трансформации, а кроме того размещая на вторичной стороне трансформатора несколько различных обмоток, можно получить несколько гальванически развязанных выходных напряжений. В этой схеме трансформатор используется по своему прямому назначению и такой преобразователь называется прямоходовым. Так как передача энергии из источника питания в цепь нагрузки происходит при замкнутом состоянии ключа К.

В схеме (рис.2)при замыкании ключа К энергия в нагрузку не передается. Так как вентиль В для этой полярности напряжения будет заперт. При этом ток в первичной обмотке будет нарастать, и в магнитном поле трансформатора будет накапливаться энергия. При размыкании ключа К полярность напряжения изменится на противоположную, и, накопленная энергия будет сброшена в цепь нагрузки обеспечивая определенный уровень выходного напряжения. Здесь передача энергии в цепь нагрузки осуществляется при разомкнутом состоянии ключа К, а трансформатор используется как накопительный индуктивный элемент. Такой преобразователь называют обратноходовым.

Использование высокочастотных трансформаторов в схемах импульсных преобразователей.

Важным технологическим преимуществом импульсных ИП является возможность построения на их основе малогабаритных сетевых ИП с гальванической развязкой от сети для питания самой разнообразной аппаратуры. Такие ИП строятся без применения громоздкого низкочастотного силового трансформатора по схеме высокочастотного преобразователя. Это, собственно, типовая схема импульсного ИП с понижением напряжения, где в качестве входного напряжения используется выпрямленное сетевое напряжение, а в качестве накопительного элемента — высокочастотный трансформатор (малогабаритный и с высоким КПД), со вторичной обмотки которого и снимается выходное стабилизированное напряжение (этот трансформатор обеспечивает также гальваническую развязку с сетью).

К недостаткам импульсных ИП можно отнести: наличие высокого уровня импульсных шумов на выходе, высокую, сложность и низкую надежность (особенно при кустарном изготовлении), необходимость применения дорогостоящих высоковольтных высокочастотных компонентов, которые в случае малейшей неисправности легко выходят из строя "всем скопом" (при этом. как правило, можно наблюдать впечатляющие пиротехнические эффекты).

СУ и СЗ вентильного преобразователя

Под системой управления и защиты преобразовательного устройства понимают совокупность узлов и элементов, обеспечивающих формирование управляющих сигналов с заданными параметрами и по заданному алгоритму для управления состоянием силовых ключей преобразовательного устройства, а также производящих автоматические переключения силовых цепей при возникновении аварийных режимов.