<<
>>

Двухтактный полумостовой преобразователь

Рассмотрим принципиальную схему двухтактного полумостового преобразователя, носящего международное называние "half bridge" (рис. 5.12).

Рис.

5.12. Двухтактный полумостовой преобразователь.

Пока на затворы транзисторов не поступило напряжение, они закрыты. Напряжение в средней точке емкостного делителя, выполненного на конденсаторах С1 и С2 одинаковой ёмкости, составляет половину от постоянного напряжения, питающего преобразователь.

Подадим от задающего генератора на затвор транзистора VT2 отпирающее напряжение. По цепи +Uвx, конденсатор С1, обмотка трансформатора TV1, транзистор VT2, -Uвx потечет ток. На вторичной обмотке трансформатора TV1 возникнет напряжение, которое будет выпрямлено диодной сборкой VD1 и сглажено конденсатором СЗ. Транзистор VT1 все это время был закрыт.

Подадим запирающее напряжение на затвор транзистора VT2 и отпирающее напряжение на затвор транзистора VT1. Ток потечет по цепи +Uвх, транзистор VT1, обмотка трансформатора TV1, конденсатор С2, -Uвх. На вторичной обмотке трансформатора TV1 появится напряжение противоположной полярности относительно предыдущего такта, которое выпрямит диодная сборка VD1 и сгладит конденсатор СЗ. Затем постоянное напряжение с конденсатора СЗ будет приложено к нагрузке. Транзистор VT2 в течение второго такта закрыт.

Как видим, ток через нагрузку протекает в течение обоих тактов. Частота пульсации выходного напряжения в два раза выше частоты преобразования, что позволяет использовать конденсатор СЗ сглаживающего фильтра с небольшой номинальной емкостью. Частная петля гистерезиса магнитопровода трансформатора полумостового преобразователя близка к предельной петле гистерезиса.

Пока нагрузка не соединена с ИИП, к каждому конденсатору емкостного делителя напряжения приложена половина от постоянного напряжения, питающего преобразователь. Если емкость конденсаторов делителя напряжения будет недостаточно велика, то при максимальной нагрузке в течение каждого полупериода конденсаторы будут существенно разряжаться, и напряжение на них превысит половину

напряжения питания преобразователя.

Напряжение, приложенное к первичной обмотке импульсного трансформатора полумостового преобразователя, можно вычислить по формуле, В:

Uперв = (Uп / 2) - Uнас

где Uп — постоянное напряжение, питающее преобразователь, В;

Uнас — напряжение насыщения одного ключевого транзистора, В.

Величина приложенной к конденсатору переменной составляющей напряжения не должна превышать максимально допустимую справочную величину для компонента данной марки и типа. Важно помнить, что номинальная емкость многих конденсаторов на высокой частоте и при низкой температуре окружающей среды существенно уменьшается.

Полумостовые преобразователи нашли широкое применение при выходной мощности от нескольких ватт до нескольких киловатт.

Достоинство полумостового преобразователя заключается в низком обратном напряжении, приложенном к каждому ключевому транзистору в состоянии отсечки, примерно равном постоянному напряжению питания преобразователя. Это позволяет использовать полумостовые преобразователи при высоком питающем напряжении. Полумостовые преобразователи могут быть включены без нагрузки, и при этом не будет опасности повреждения компонентов. Частота пульсации равна удвоенной частоте преобразования.

Если емкости конденсаторов делителя напряжения строго одинаковы, ключевые транзисторы идентичны друг другу, и петля гистерезиса материала магнитопровода не содержит дефектов, то можно полагать, что подмагничивание сердечника импульсного трансформатора отсутствует. Такая картина возможна только в идеале. Так, например, в реальном полумостовом преобразователе емкости конденсаторов в делителе напряжения всегда отличны друг от друга и, следовательно, несимметрично перемагничивание трансформатора. Однако степень несимметрии обычно много меньше, чем в магнитопроводах трансформаторов однотактных преобразователей. Одним из простейших способов уменьшения подмагничивания сердечника полумостового преобразователя является включение неполярного конденсатора между импульсным трансформатором и средней точкой емкостного делителя напряжения.

К недостаткам относят наличие двух конденсаторов в делителе напряжения, разрушение компонентов ИИП при перегрузке по току в нагрузке при отсутствии системы защиты, меньший КПД, чем достижимый в мостовом преобразователе.

<< | >>
Источник: Левашов Ю.А., Белоус И.А.. ЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ [Текст]: учебное пособие / Ю.А. Левашов, И.А. Белоус. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС,2016. - 205 с.. 2016
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Двухтактный полумостовой преобразователь:

  1. Двухтактный мостовой преобразователь
  2. Двухтактный автогенераторный преобразователь Енсена
  3. Двухтактный автогенераторный преобразовательРойера
  4. Однотактный прямоходовый преобразователь
  5. 5.4. Автогенераторные преобразователи
  6. Однотактный обратноходовой преобразователь
  7. 4.2. Импульсный повышающий преобразователь
  8. 4.4. Импульсный инвертирующий преобразователь напряжения
  9. Однотактный автогенераторный преобразователь
  10. Компьютерный практикум: Импульсный повышающий преобразователь
  11. Компьютерный практикум: Импульсный понижающий преобразователь