Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) ( 29 ) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (29)

Энергия потерь включения транзистора:

eкл J

Энергия потерь выключения транзистора:

о вык

вЫК J

6Lf •

Учитывая, что t

екл еык

-пер

В выражении, стоящем в скобках, мы смело можем пренебречь временем включения, поскольку в сравнении с временем открытого состояния транзистора оно мало.

Итак, для однотактной схемы с индуктивной нагрузкой:

Р -

Теперь настало время вычислить динамические потери в двухтактных схемах. Двухтактные схемы источников питания широко используются в тех случаях, когда нужно получить высокие значения токов нагрузки. Поэтому нам особенно важно не ошибиться с потерями в этих схемах.

Взглянув на рис. 5.26, мы еще раз вспомним о паразитном диоде в составе полевого транзистора. Этот диод не отличается быстродействием, имеет сравнительно большое время обратного восстановления.



1 "if-.

Рис. 5.26. Коммутационные процессы в полумостовой схеме



Параметры паразитного диода, как мы уже знаем, в обязательном порядке приводятся в технических условиях на транзисторы.

В двухтактной схеме, как и в однотактной, необходимо рассматривать влияние индуктивности L на остальные элементы. Следует помнить, что на самом деле индуктивность L представляет собой индуктивность намагничения первичной обмотки трансформатора. Первоначально ключ VT1 замкнут, происходит передача энергии в первичную цепь трансформатора. Индуктивность намагничения трансформатора накапливает энергию, которая, конечно, не очень заметна на фоне тока первичной цепи (естественно, во вторичной цепи трансформатора присутствует нагрузка). Далее ключ VT1 размыкается, но ток в индуктивности намагничения, стремясь сохранить свою величину, замыкается через паразитный диод VD2. Если бы индуктивность намагничения была слишком большой, ток -i, поддерживался бы в течение длителыюго времени на постоянном уровне. Однако диод VD2 коммутирует один из выводов первичной обмотки трансформатора к земле. Другой конец по-прежнему присоединен к средней точке полумостового конденсаторного эквивалента двупо-лярного источника. Это напряжение рождает противоток во вторичной обмотке трансформатора, который, как бы возвращаясь в первичную обмотку, быстро «спускает» значение тока к нулю, стремясь продолжить его увеличение в сторону отрицательных значений. Все так и продолжалось бы, если бы ключ VT2 в этот момент замкнулся. Однако обратный ток течет только благодаря тому, что диод VD2 затрачивает некоторое время на свое обратное восстановление, характер которого показан на рис.,5.27. Спустя время после обратного вос-

Обратное восстановление

VD2 .VD1


Рис. 5.27. Влияние конечного времени обратного восстановления оппозитных диодов



становления, диод закроется и ток в цепи трансформатора прекратится. Замыкание ключа VT2 повторяет процесс, но уже в другой части полумоста.

Общая мощность, которая рассеивается в транзисторе на стадии его переключения в полумосте:

Р - " 2

где ii - номинальный ток нагрузки, пересчитанный в первичную цепь трансформатора;

Qrr - заряд обратного восстановления паразитного диода (приводится в технических условиях на транзистор).

Член, стоящий в скобках первым, взят нами из расчета работы транзистора на нагрузку с небольшой индуктивностью намагничения, поскольку трансформатор не является устройством, которое накапливает энергию. Он лишь передает ее в нагрузку.

В случае мостовой схемы:

Схематическое изображение мостовой схемы приведено на рис. 5.28. Мощность потерь переключения, приходящаяся на один транзистор, в этом случае удваивается (если считать, что трансформатор имеет один и тот же коэффвдиент трансформации). Однако можно сделать следующее интересное замечание: поскольку «раскачка» напряжения в мосте в два раза больше, чем в полумосте, общая мощность при сохранении тока вырастает в 4 раза. При этом мощность по-

VT1 VT2

2syD1VD32

2VD2VD42

VTS o

\/T4



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) ( 29 ) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)