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) (89)

Максимальный ток стока:

• max d

+ 1.

Мостовая схема может показаться более совершенной, но она таит в себе «подводные камни», которые нужно обязательно учесть при проектировании. Рассмотрим форму тока в первичной обмотке, изображенную на рис. 14.25. Она представляет собой последовательность двзполярных трапецеидальных импульсов с защитными паузами меаду ними. Из-за несимметрии положительных и отрицательных импульсов (рис. 14.26), которое может быть обусловлено разным временем коммутации транзисторов, появляется постоянный подмагни-чивающий ток, направленный в ту сторону, «вес» каких полуволн больше. Значение подмагничивающего тока вычисляется по формуле:

где t, I - функции тока положительной и отрицательной полуволн.

Рис. 14.25. Форма тока первичной обмотки мостового преобразователя


Рис. 14.26. Несимметрия положительных и отрицательных импульсов в мостовой схеме

Подмагничивание магнитопровода постоянным током может сместить симметричный гистерезисный цикл 1 к несимметричному циклу 2, как показано на рис. 14.27. В результате магнитопровод может работать с заходом в область насыщения, что приведет к увеличению амплитуды тока стока. Поэтому в мостовой схеме последовательно с первичной обмоткой желательно включить неполярный пленочный или бумажный конденсатор Содм (допускающий достаточно боль-/



шую амплитуду пульсаций). Его величина рассчитывается по формуле, приведенной в книге [2]:

-"иод/

>0,1


Рис. 14.27. Смещение симметричного цикла перемеагничивания магнитопровода к несимметричному в результате несимметрии токов

Сигнал схемы управления полумостовыми и мостовыми преобразователями так же, как и в пуш-пульном источнике питания, должен иметь защитную паузу (dead time). Ее необходимость в данном случае еще более очевидна.

Как видно из рис. 14.28, при у = 0,5 в момент подачи закрывающего импульса транзистор VT1 не успевает сразу закрыться, и тут же включается VT2. В результате через оба транзистора течет сквозной ток, который моментально выводит из строя оба транзистора. Сквозной ток подобен току короткого замыкания. Вот поэтому схема управления должна «разнести» моменты коммутации силовых ключей, как показано на рис. 14.29.

Dead

time

Рис. 14.28, Сквозной ток в двухтактных полумостовых и мостовых схемах

Рис. 14.29. Способ защиты от сквозных токов



Прежде чем заняться разработкой и изготовлением конкретной схемы двухтактного преобразователя, рассмотрим немаловажный вопрос, касающийся проектирования управляющих каскадов двухтактных схем.

14.3. Проблема управления мощными транзисторами в двухтактных источниках питания и новые методы ее решения

Когда разработчик начинает проектировать конкретную схему импульсного источника, у него сразу же появляется множество мелких проблем, без решения которых создание работоспособной схемы немыслимо. К одной из таких первоочередных задач относится решение вопроса управления силовыми ключами. Давайте внимательно рассмотрим двухтактный каскад со стороны схемы управления.

Схема управления силовыми каскадами всегда строится так, что ее выходной сигнал (широтно-модулированные импульсы) задается относительно общего проводника схемы. Как видно из рис. 14.30, для ключевого транзистора VT2 этого вполне достаточно - сигнал можно непосредственно подавать на затвор (базу), так как исток (эмиттер) связан с общим проводом. Но как быть с транзистором VT1? Если транзистор VT2 находится в закрытом состоянии, а VT1 открыт, на истоке VT1 присутствует напряжение питания U„. Поэтому для управления VT1 необходима гальванически развязанная с общим проводом схема, которая четко будет передавать импульсы схемы управле-

Рис. 14.30. к пояснению проблемы управления силовыми ключами двухтактной схемы ,



(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)