Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Інвертори струму та напруги

Інвертори – пристрої для перетворення постійного струму в змінний струм заданої частоти та напруги. Основним елементом інверторів є безконтактний ключ, тобто, пристрій, комутуючий електричні кола. В якості ключів на даний час використовують транзистори і тиристори, які мають низьку напругу насичення в відкритому стані і малий струм в закритому стані, дякуючи цьому ККД інверторів дуже високий і досягає 95%.

На рис.3.3.19 наведена схема інвертора на транзисторах. Інвертори такого типу використовуються в електронній апаратурі малої і середньої потужності, коли необхідно перетворити постійну напругу однієї величини (зазвичай меншої) в постійну напругу іншої величини (зазвичай більшої). Такі перетворювачі отримали широке застосування в установках, ів яких первинним джерелом живлення є, наприклад, акумуляторні, сонячні і атомні батареї.

ω`_oc І_К

VT1

₂

+ І_Б

R2 E - Вихід ₁

VT2

0 α₁α₂

ω``_oc U`_K U``_K U_K

а) б)

Рис. 3.3.19. схема інвертора з самозбудженням (а) і зміна положення

лінії навантаження на вихідних характеристиках транзистора при його роботі (б)

В інверторі рис. 3.3.19, а транзистори ввімкнені за схемою зі СБ. самозбудження інвертора досягається введенням позитивного зворотного зв’язку між вихідним (колекторним) і вхідним (базовим) колами, який здійснюється за допомогою обмоток ω`_oc і ω``_oc трансформатора. В результаті цього транзистори VT1 i VT2 відкриваються і закриваються почергово і на виході інвертора з’являються імпульси прямокутної форми змінної полярності. Нехай, інвертор самозбудився і один із транзисторів, наприклад транзистор VT1, відкритий і знаходиться в стані насичення, якому відповідає напруга на транзисторі U`_K (пряма 1 на рис.3.3.19, б), а транзистор VT2 закритий. Постійна напруга Е, яка прикладена до верхньої половини первинної обмотки трансформатора з виводом середньої точки, викликає появу в осерді трансформатора магнітного потоку Ф, який змінюється по лінійному закону. Лінійно зростаючий магнітний потік обумовлює ЕРС в обмотках ω`_oc і ω``_oc. З цієї причини у вхідному (базовому) колі транзистора VT1 наводиться ЕРС, яка підтримує цей транзистор відкритим. ЕРС, яка наводиться в обмотці ω``_oc, підтримує закритим транзистор VT2. коли осердя трансформатора наближається до стану насичення, швидкість зростання магнітного потоку знижується. Зменшується і ЄРС, яка наводиться в обмотках ω`_oc і ω``_oc. Пісня насичення осердя трансформатора опір його змінному струму спадає і вся напруга U``_K≈Е прикладається до транзистора VT1. Його колекторний струм зростає і тим самим виводить транзистор із режиму насичення (пряма 2 рис.3.3.19, б). Це призводить до того, що ЕРС, що наводяться в обмотках ω`_oc і ω``_oc змінюються до таких величин, які забезпечують закривання транзистора VT1 і відкривання транзистора VT2. далі процес повторюється. Ввімкнені в інвертор резистори R1 і R2 необхідні для того, щоб на базах транзисторів в момент ввімкнення був відкриваючий (від’ємний) потенціал, інакше інвертор не само збудиться.

Широке розповсюдження отримали інвертори, виконані на тиристорах. В залежності від характеру зв’язку з джерелами живлення такі інвертори діляться на інвертори струму та інвертори напруги.

L₀

VS1 R_н VS2 VS1 R_н VS2

E E C₀

VS3 VS4 VS3 VS4

а) б)

Рис. 3.3.20. Схеми інверторів струму (а) та напруги (б)

Інвертор струму живиться від джерела постійної ЕРС через дросель великої індуктивності L₀ (рис.3.3.20, а), внаслідок чого струм у вхідному колі інвертора при комутації тиристорів практично залишається незмінним.

Інвертор напруги (рис.3.3.20, б) підключають безпосередньо до джерела живлення. Характерним для такого перетворювача є наявність конденсатора великої ємності С₀, відімкненого паралельно входу інвертора. Цей конденсатор забезпечує при комутації тиристорів постійність напруги на інверторі. Комутація тиристорів здійснюється від спеціальної системи управління, що формує кути управління α для кожного тиристора. Значення цих кутів визначають форму змінної напруги в навантаженні R_н.

В залежності від умов експлуатації застосовують різні модифікації перетворювачів, які мають схеми більш складніші від розглянутих. Необхідно зазначити, що використання в схемах тиристорів вимагає спеціальних засобів захисту електронної апаратури від електронних перешкод. Останні виникають від швидкого перемикання струмів в колах регулювання.

Контрольні питання та вправи

Які переваги мають випрямлячі порівняно з іншими джерелами живлення?
Чи можливо побудувати випрямну схему без силового трансформатора?
Як вибирають вентилі (діоди) для роботи в схемах випрямлячів?
Підберіть напівпровідникові діоди для мостової схеми випрямлення, якщо U_сп=100 В; І_сп = 30 мА.
Розкажіть про роботу трифазних випрямлячів.
Яку функцію виконує в схемі керованого випрямляча тиристор?

⇐ Предыдущая 47 48 49 50 515253 54 55 56 Следующая ⇒