где tB3i ~ напряжение на переходе база - эмиттер транзистора VTr, БЭЗ-напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VTs; U , -напряжение на коммутирующей обмотке

Из сравнения рассматриваемых схем видим, что порог срабатывания схемы на рис. 1 30 выше порога срабатывания схемы на рнс 1 29

Подставив зависимость (17) в уравнение (15), получим

- = т In ----- = т In •---------

«о. с - (БЭ 1 - ВЭ з) 1 - (БЭ 1 + БЭ з)/1

(1.8)

Относительная нестабильность полупериода генерации ДГ/Г связана с относительным изменением напряжения на обмотке положительной обратной связи KUw Jo с относительным изменением входного напряжения AUvjUx соотношением

40 .с

где коэффициент F выражает зависимость нестабильности частоты преобразования от относительного изменения входного напряжения Из выражений (4 6), (4 8) и (4 9) следует, что

БЭ1+БЭЗ 1

30 =

йо.с (, БЭ1 + БЭЗ \, l+fex

"20 =

где Fsn и /29 - коэффициенты соответственно для схем на рнс. 1.30 и 1.29.

Предельный выигрыш в повышении стабильности частоты определяется зависимостью

F29 min , . jt n

~р --=l-f- л > i.

fsomin бЭ1~ БЭЗ

Таким образом, схема на рис. 1.30 позволяет получить значительный выигрыш по стабильности частоты переключений по сравнению со схемой на рис. 1.29.

В высоковольтных /ИЭП с ППЧ находят применение все схемы самовозбуждающихся преобразователей с ненасыщающимся выходным трансформатором при выходной мощности до 20 Вт. С точки зрения возможностей миниатюризации узлов управления схемы на рис. 1.29 и рис. 1.30 предпочтительны.

2-90 щ

1.4.5. высоковольтные источники электропитания

с промежуточным преобразованием частоты

на базе преобразователей с независимым возбуждением

Преобразователи с независимым возбуждением, как уже отмечалось, содержат мощный силовой каскад с выходным трансформатором, управляемый отдельным, независимым от выходного трансформатора, каскадом. Узел управления формирует необходимые импульсы управления переключением транзисторов силового каскада.

Силовой каскад может быть построен по любой рассмотренной ранее схеме однотактного или двухтактного шреобразовате-ля. Построение узлов управления, несущих в себе различные функции управления (регулирования, стабилизации, переключения, защиты, включения, выключения), будут рассмотрены ниже.

Остановимся более подробно на схеме двухтактного преобразователя с независимым возбуждением с источником постоянного тока на входе (рис. 1.31), у которого выходной трансформатор выполнен с немагнитным зазором, причем этот зазор не пре-

Рис. 1.31. Схема преобразователя с источником постоянного тока на входе

вышает 1% от средней длины магнитной линии сердечника. Режим работы с источником постоянного тока на входе преобразователя обеспечивается включением в его входную цепь линейного дросселя £др. При индуктивности этого дросселя, много большей индуктивности первичной полуобмотки трансформатора L\, входной ток преобразователя /вх постоянен. Можно сказать, что питание преобразователя производится от источника тока и коллекторные токи открытых транзисторов постоянны в течение полупериода и равны по модулю /вх, т. е. /вх==/к = С0П51.

При емкостном характере нагрузки, когда постоянная времени цепи нагрузки значительно превышает длительность полупериода Тн>7/2, т. е. Сн>1/2/7?н, напряжение на нагрузке постоянно в течение полупериода. Предположим также, что в установившемся режиме средние значения напряжения на индуктивности Ul и токов в конденсаторе /с равны нулю, т. е.

[UbdtO и рсЛ = 0. (1.10)

Примем, что потери в элементах схемы отсутствуют. Это предположение приводит к балансу входной и выходной мощностей

(1.11)

Скважность импульсов тока q, поступающих на вход емкостного фильтра, примем больще единицы

9 = (Т/2)/т,>1.

(1.12)

На рис. 1.32 показаны эпюры токов и напряжений в отдельных точках схемы. Допустим, что в момент =0 открылся один из транзисторов (например, VTi). В его коллекторной цепи протекает ток iKi = /Bx=const. При открытом диоде выпрямителя напряжение на вторичной обмотке постоянно и равно напряжению на нагрузке f/2 = /н=const.

нагрузке 12 = (-h=consx. Ат.

Напряжение на первичной по- тах ч эбмотке Ui также постоянно,

луобл

поскольку оно связано с напряжением U2 постоянным коэффициентом трансформации зависимостью

Пока открыт диод, напряжение на первичной полуобмотке отлично от нуля, что приводит к изменению тока намагничивания трансформатора со скоростью

t/i t/н

-К max

Рис. 132. Диаграммы токов и нап-

Как только ток намагничива-ряжеиийвТхГме" нГ рис?"1з1 ния в момент t=xi достигнет значения гр,тож=/вх, дальнейший его рост прекратится и скорость его нарастания станет равной нулю: Шц/с? = 0. Напряжения на обмотках, пропорциональные скорости изменения тока намагничивания, также станут равны нулю. При этом произойдет отсечка тока диода выпрямителя.

Из условия (1.10) установившегося процесса следует симметрия тока намагничивания, т. е. за промежуток времени от /=0 до t=xi он изменяется от -/вх до -f/вх. Таким образом, изменение тока намагничивания Дгц=2/вх.

2* 35