pax схемы, кроме дросселя насыщения, который имеет

2NOslEd~8n VLC, что более типично, чем предположение для рис. 8-18.

Сравнивая рис. 8-17 и 8-19, видим, что насыщающийся реактор значительно удлиняет проводящий период, без увеличения размеров э.пементов цепн. Однако miipn-

Рис. 8-19. Осциллограммы напряжении в схеме рис. 8-18.

а - /„=20 а; 6 - /„ = 10 а (/ - напряжение в точке Z; 2 -напряжение в точке Y, масштабы 120 ejdeA и 50 мксек/дел).

на импульса напряжения уменьшается с ростом тока нагрузки в результате действия двух факторов: изменения перенапряжения на емкости в течение интервалов 1, 3 и 7 и изменения длительности спада напряжения в интервал 5 в функции тока.

Обратный диод для улучшения формы кривой на спаде импульса напряжения

Диод Д1, включенный встречно-параллельно тиристору Т (рис. 8-20), значительно уменьшает продолжительность интервала 5. Интервалы 1, 2, 3, 6 и 7 те же самые, что и на рис. 8-18. Однако коммутирующее колебание 270

(интервал 4), после того как Т запирается, продолжается через диод Д1.

В течение времени восстановления прямое падение напряжения на диоде ДУ поддерживает обратную полярность напряжения на тиристоре. Так как напряжение мало, а скорости изменения тока большие, очень важно

Рис. 8-20. Схема с обратным диодом.

сделать минимальной индуктивность соединяющих проводов диода Д1, но индуктивность цепн диода должна быть больше, чем индуктивность цепи тиристора, чтобы не получилось циркуляционного тока в контуре тиристор- диод. Для этого монтаж должен быть точно выполнен по рис. 8-20, ни в коем случае нельзя переставлять местами Г и ДУ.

Интервал 4 заканчивается, когда ток конденсатора ic снова спадает до величины тока нагрузки /н, и диод ДУ запирается. К этому моменту большая часть энергии, запасенной в конденсаторе С к началу интервала 4,

возвращается через диод Д1 опять в конденсатор, создавая на нем напряжение обратного знака. Напряжение на конденсаторе теперь быстро прикладывается к тиристору в качестве прямого Uf

Длительность интервала 4 приближенно равна:

1 -arcsin

(8-22)

(8-23)

В течение интервала 5 ток нагрузки подзаряжает конденсатор С от напряжения Uf до напряжения источника Еа за время 4

t = £Mj=lM, (8-24)

Если параметр нагрузки X велик, то Uf может быть больше Еа, и интервала 5 не будет.

Кривые напряжений и тока и осциллограммы (рис. 8-20 и 8-21) показаны для тех же условий, что и на рис. 8-18 и 8-19. Заметим, что вклад пнтервала 5 в среднее напряжение становится незначительным. Однако при очень малой нагрузке или при высокой частоте нмпупьсов может возникнуть положение, когда тиристор откроется вновь до того, как конденсатор С полностью зарядится до напряжения Еа.

Недостатком этой схемы является высокая скорость восстановления напряжения на тиристоре {du/di). Могут потребоваться дополнительные элементы для ее ограничения. Трудность усугубляется тем, что имеется еще ток рекомбинации диода ДУ и нужно подбирать диод с малым временем восстановления.

Рис. 8-21. Осциллограммы напря-женнй в схеме рис. 8-20.

Расположеняс и масштабы, как на рис. 8 19.

Изменение места подключения нулевого диода для ограничения напряжения на емкости

Если катод диода Д подсоединить к точке Y вместо точки Z (рис. 8-22), конденсатор С не будет заряжаться больше, чем до напряжения источника Еа. В течение

"г

, f

Рис. 8-22. Схема с перемещенным буферным диодом. а-г - как па рнс. 8-18.

непроводящего (для тиристора) периода ток нагрузки /н замыкается через Д и дроссель ДЯ, насыщая его. Когда тиристор открывается, ток нагрузки коммутирует из Др и ДЯ в тиристор Т по линейному закону в течение времени ta.

(8-25)

Этот интервал обозначен через 1А для сохранения основной нумерации, общей для рис. 8-18, 8-20 и 8-22. Затем следуют интервалы с 1 по 5, так же как в схеме

рис. 8-20. Однако фиксированные начальные напряжения на емкости и поток реактора делают ширину импульса напряжения независимой от тока нагрузки и частоты.

t. = -; (8-26)

4 = . (8-27)

Длительность интервала 5 определяется уравнением (8-22), но величина Uf становится равной

Uf = EaVf-- (8-28)

Диод Д начинает проводить /ц полностью сразу

в конце интервала 5, когда напряжение на конденсаторе достигает Ed. Независимость напряжения от тока нагрузки в этой схеме подтверждается осциллограммами рис. 8-23. Это особенно удобно для регуляторов напряжения, так как увеличение питающего напряжения компенсируется уменьшением интервалов 1 и 3. Таким образом, для стабилизации напряжения на нагрузке при значительных колебаниях питающего напряжения и тока нагрузки Рис. 8-23. Осциллограммы напряже- требуется небольшое НИИ в схеме рис. 8-22. изменение частоты

Расположение и масштабы, как на

рис. 8-19, управления.

Трансформирование тока нагрузки

для воздействия на ширину импульса напряжения

Если в дросселе ДН добавить nN витков, которые включить в цепь тока нагрузки, то длительность проводящего периода становится функцией тока нагрузки, вид которой может оказаться полезной в определенных случаях [Л. 8-9].

Этот вариант схемы показан на рис. 8-24, где одновременно пересоединен нулевой диод Д и нет диода Д1. Разумеется, возможны другие комбинации элементов схемы.

Рис. 8-24. Схема с трансформацией тока. а-г - как на рис, 8-18.

Кривые напряжений и токов на рис. 8-24 даны для тех же условий Х=0,33 и 2NQ)JEd=YLC, как и на предыдущих графиках, при отношении чисел витков дросселя п=0,55.

Анализ

Для работы на высокой частоте сердечник дросселя насыщения нужно выполнять в виде тороида из ленточного текстурованного материала, например железо-никелевого сплава 50-50%. При большом токе для обмотки могут понадобиться гибкие провода с изолированными жилками. Вообще напряженность поля после насыщения настолько велика, что индуктивность может