Магнито–транзисторный преобразователь двухплечевой

Широко применяются в источниках питания для преобразования постоянного напряжения в последовательность прямоугольных импульсов в автоколебательном режиме. Дает гальваническую развязку, повышение, понижение напряжения. (рисунок 4.40).

 

Рисунок 4.40 — Схема магнитно–транзисторного преобразователя (схема Роера)

 

Это своеобразный блокинг–генератор. Называется – магнитно– транзисторный преобразователь или схема Роера.

Вторичные напряжения выпрямляются, фильтруются, запитывают соответствующие схемы. Положительная обратная связь здесь достигается за счет конструктивного исполнения: звездочки, как показано на схеме, должны соответствовать либо началам либо концам обмоток. Если резисторы Rб1, Rб2 невелики, то фронты и спады импульсов организуются по второму способу. Если увеличивать резисторы, то выходим на первый способ организации процесса окончания генерируемого импульса.

Резисторы в базовых цепях желательны минимальной величины, так как они снижают КПД схемы.

Схема работает следующим образом. После включения напряжения питания начинают протекать малые неуправляемые токи Iко1 и Iко2, так как транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Вследствие несимметрии один из токов всегда больше (Iко1 или Iко2).

В магнитопроводе трансформатора образуется начальный магнитный поток того направления, где ток больше. Например, Iко1 > Iко2, следовательно, VТ1 приоткрывается, *W2 прикладывается через открывающийся VT1 к +Е0, +Е0 трансформируется на другие звездочки *:

– на *W1, поэтому, минус противоположного вывода W1 приложен к базе VT1, скачком VT1 открывается.

– на *W3, то есть, из W2 E0, трансформируется в W3 той же величины что и E0. Так как VT2 закрыт, то к закрытому VT2 прикладывается с одной стороны E0, а с другой – напряжение, трансформирующееся из W2 в W3. Поэтому в этой схеме (см. рисунок 4.40) к закрытому транзистору прикладывается двойное напряжение. Это является недостатком схемы (двойное напряжение на закрытом транзисторе).

– на *W4, таким образом VT2 закрыт, удерживается в этом состоянии до тех пор, пока генерируется импульс через VT1.

Ещё один недостаток схемы заключается в том, что, если базовые резисторы незначительны (при окончании импульсов по второму способу), то в моменты окончания генерации импульсов вследствие резкого уменьшения индуктивности протекает сквозной ток по цепи . Т. е. транзистор закрывается в условиях сквозного тока (рисунок 4.41).

На втором графике (см. рисунок 4.41) показано, что в моменты окончания генерируемых импульсов токи имеют выброс, достигающий пяти–, десятикратных значений.

Таким образом, можно организовать окончание импульсов по насыщению магнитопровода, при этом будут сквозные токи, или при увеличении базовых резисторов, то есть по первому способу, по активной области транзисторов, но КПД при этом снижается от 0,95 и ниже, потому что транзисторы действуют в активной области и присутствуют потери на базовых резисторах. Если по первому способу, то сквозных токов нет.

 

 

Рисунок 4.41 — Форма генерируемых напряжений и потребляемого тока
в схеме преобразователя

 

При низких температурах Iко становятся малыми, поэтому после включения настолько невелика разница между ними, что магнитный поток практически нулевой, схема не возбуждается, “засыпает”. Для предотвращения этого вводят смещающие резисторы. Ток и сопротивление рассчитывают, исходя из положения рабочей точки (см. рисунок 4.42).

 

 

Рисунок 4.42 — Положение рабочей точки

 

Образуется цепь: +Е0···Э – Б VT2···Rсм···–Е0. Следовательно, один из транзисторов имеет больший начальный ток Iко, появляется несимметрия, схема не “засыпает”, но снижется КПД.