Транзисторный однотактный инвертор с внешним возбуждением

В инверторах коммутация тока осуществляется электронными приборами, работающими в ключевом режиме. При работе в этом режиме электронный прибор может находиться в одном из двух состояний: открытом или закрытом. В обоих состояниях мощность, рассеиваемая на электродах, очень мала. Инвертор переходит из закрытого состояния в открытое и обратно очень быстро, так что и за время коммутации потери незначительны. Поэтому при работе в ключевом режиме к. п. д. инверторов может достигать 80-90%.

Инверторы классифицируют по ряду признаков. В зависимости от типа применяемых электронных приборов различают ламповые, транзисторные, тиратронные и тиристорные инверторы. В зависимости от системы управления их подразделяют на инверторы с внешним возбуждением и самовозбуждением. В инверторах с внешним возбуждением в состав системы управления входит авто­номный генератор, создающий управляющие сигналы в виде им­пульсов или гармонических колебаний. В инверторах с самовозбуж­дением коммутация осуществляется за счет положительной об­ратной связи в самом инверторе. Инверторы классифицируют также по числу фаз выходного напряжения (одно- и трехфазные); по форме выходного напряжения (синусоидальная, прямоугольная).

В устройствах автоматики и связи на транспорте наиболее широко распространены транзисторные и тиристорные инверторы.

Инверторы выполняют по одно- и двухтактным схемам. Однотактная схема инвертора с внешним возбуждением (рисунок 6.2, а)состоит из транзистора VTи дросселя L. Коллекторный ток транзистора VТ определяется управляющим напряжением uэб, приложенным между базой и эмиттером, и имеющим форму прямоугольных импульсов (рисунок 6.2, б). При положительной полярности управляющего напряжения транзистор VТ открыт, и все напряжение источника постоянного тока U0 приложено к нагрузке. Ток дросселя iLвозрастает почти линейно. Ток, отдаваемый источником iH, равен сумме токов, протекающих через дроссель и нагрузку.

Рисунок 6.2 – Схема однотактного инвертора с внешним возбуждением (а)

и временные диаграммы напряжений и токов (б)

После поступления управляющего импульса отрицательной полярности транзистор закрывается, но ток в нагрузке Iн будет существовать за счет энергии, запасенной в дросселе. Направление тока изменяется, а его значение будет уменьшаться по экспоненци­альному закону. Так как среднее значение напряжения на дросселе и нагрузке равно нулю, то среднее значение напряжения на нагрузке при закрытом транзисторе равно U0. Следовательно, максимальное напряжение на нагрузке UHmax превышает среднее значение на DU. Изменение напряжения Uэк зависит от индуктивности дросселя. Чем больше индуктивность, тем меньше DUи форма кривой напряже­ния на нагрузке ближе к прямоугольной. Напряжение на закрытом транзисторе Uэк больше чем в 2 раза превышает напряжение источника тока U0. Достоинством рассматриваемой схемы инвер­тора является ее простота, а к недостаткам относятся: несиммет­ричность формы кривой выходного напряжения и зависимость ее от нагрузки; небольшая мощность в нагрузке - доли или единицы ватт.




php"; ?>