1,2– лаборатория ишлари. Тўғрилагичлар ва текисловчи фильтрлар

5– лаборатория иши. Инверторлар
Бирламчи энергия манбалари сифатида аккумуляторлар, қуёш батареялари ва ҳ.к.лар ишлатилганида кириш ўзгармас ток манбаи кучланишини ўзгарувчан ток манбалари кучланишларига айлантириб берувчи қурилмалар энергетик электроникада катта аҳамият касб этади. Ўзгармас DC кучланишдан бир ёки ундан ортиқ фазали ўзгарувчан кучланиш олиш қурилмаларига инверторлар дейилади. Инверторлар бир тактли ёки икки тактли схемалар асосида яратилиши мумкин. Бир тактли ўзгартгичлар трансформаторли тескари алоқали релаксацион автогенераторлар шаклида йиғилади (26- расм,а). Улар Ucc ўзгармас кучланишни чиқишда тўғри бурчакли импульс кучланишларига айлантириб беради. Трансформаторнинг иккиламчи чулғамида пайдо бўлган Uо кучланишли сигнал фильтрдан ўтказилади ва синусоидал сигналга айлантирилади.
26- расм. Бир тактли (а) ва икки тактли (б) ўзгартгичлар.
Икки тактли инвертор қоида бўйича икки транзисторда бажарилади, бу транзисторлар коллекторлари кўпинча трансформаторнинг бирламчи чулғамларига уланган бўлади.
27- расмда икки тактли инвертор схемаси келтирилган. Унинг ажралиб турадиган хусусияти шундаки, трансформаторнинг бирламчи чулғамларида ўрта оралиқ чиқиш учи бор, Wn и Wn чулғамлар бир–бирига тенг, бирламчи томон компоненталари симметрик жойлашган ва K1 и К2 калитлар ҳам симметрик равишда ишлайди. Иккала калитлар даврнинг ярмида ишлайди. Фараз қиламиз, трансформаторнинг исталган чулғамларида симметрик импульс кучланишлари пайдо бўлади. Предположим, что каждый из ключей в схеме рис. 9.29 находится в состоянии ON половину периода Т.

28– расм. Инвертор икки тактли схемаси, Z– комплекс юклама.
Z даги ток юкламанинг характерига боғлиқ бўлади. 29– расмда келтирилган диаграммаларда энг характерли ҳолат – R,L юкламали ҳол кўрсатилган. Юкламадаги кучланиш асосий частотанинг тоқ гармоникаларидан ташкил топади, жуфт гармоникалар кучланиш эгри чизиғининг симметрияси туфайли йўқолиб кетади.
29– расм. Икки тактли инвертордаги жараёнлар диаграммалари. Z юклама кетма–кет уланган R,L лардан иборат.
Икки тактли ўзгартгичлар ўзларининг юқори энергетик кўрсатгичлари туфайли автоном истеъмол манбаларидан синусоидал кучланишга максимал яқинлаштирилган ўзгарувчан кучланиш олишда ишлатилади. Улар 50 Гц, 400 Гц ва ҳ.к.ларда трансформаторлар, симисторлар, электрдвигателлар ва бошқа электромагнит қурилмаларни таъмилашда қўлланилади.
Икки тактли автогенераторли қурилмаларда трансформаторлар тўйиган ва тўйинмаган режимларда ишлатилади. Тўйинган режимда ишловчи икки тактли генераторларда транзисторларнинг қайта узилиб– уланиши трансфортатор чулғамларидаги кучланишларнинг қутблари ўзгариши трансформатор ўзаги тўйинган пайтида амалга ошади. Ўзгартириш частотаси трансформатор параметрлари ва бирламчи чулғамдаги кучланишга боғлиқ бўлади. Бундай ўзгартгисларнинг асосий камчилиги транзистор тўйиган пайтида ундан оқиб ўтувчи токнинг кескин ошиб кетиши
Тўйинмайдиган трансформаторлар ишлатиладиган ўзгартгичларда транзисторларнинг қайта узилиб– ёқилиши тескари алоқа занжирига қўшимча элементлар киргизиш орқали амалга оширилади, улар транзисторни трансформатор тўйингунча улаб- ўчиради.
Икки тактли инверторлар ўзларининг соддалиги ва юқори ишочлилиги сабабли бир неча ўн ваттгача қувватга эга бўлган истеъмол манбаларида қўлланилади. Янада юқорироқ қувватли ўзгартгичларда икки тактли ёки кўприкли кучайтиргичлар схемалари юқори қувватли транзисторлар билан биргаликда қўлланилади. Ўта қувватли транзисторларни улаб– ўчиришни амлга оширадиган ўрнатувчи (задаюший) генераторлар сифатида ўз–ўзидан қўзғаладиган икки тактли схемалар, операцион кучайтиргичлар ва мантиқий элементларда бажарилган RC занжирли автогенераторлар қўлланилади. Уларнинг ўзгартириш частоталари 200 кГц гача ва ундан юқори бўлади.
Қувват кучайтиргичли ўзгартгичларнинг афзаллиги шундаки, уларда юкламанинг ва кириш кучланишининг ўзгариши ўзгаририш частотасига таъсир кўрсатмайди, уларда ўта қувватли транзисторларни бошқаришни анча соддалаштириш мумкин.
Амалиётда ўзгартгич киришида қўшимча кучланиш стабилизаторини ишлатиш кенг тарқалгандир. Бу вақтда чиқиш қувватининг қийматига қараб стабилизаторларнинг турли шаклаари ишлатилади. Кириш қисмида узлуксиз стабилизатор қўлланилган ўзгартгичлар чиқиш қуввати бир неча ваттгача бўлган ҳолларда ишлатилади, уларнинг ФИКлари 0,5 дан ошмайди. Кириш қисмида импульли кучланиш стабилизаторлари қўлланилган ўзгартгичларда чиқиш қуввати бир неча юз ваттгача бўлиши мумкин. Улар юқорироқ ФИКга эга бўладилар –0,6...0,8гача.
Қуйида мустақил қўзғалишли инвертор схемаси келтирилган (30– расм).

30– расм.Мустақил қўзғалишли инвертор схемаси
31– расмда эса мустақил қўзғалишли инвертор осциллограммаси келтирилган

31– расм. Мустақил қўзғалишли инвертор осциллограммаси. м
Бу схема қувват кучайтиргичи шаклида келтирилган. Ўзгартгич икки транзистор VT1, VT2, чиқиш Т1 ва кириш Т2 трансформаторларидан тузилган, трансформаторларнинг ўрта нуқталарига ўзгармас кучланиш манбаи уланган, унинг кучланиши Ui ўзгарувчи кучланишга айлантирилади (инвертирланади). Ўрнатувчи генератор сифатида 3 В ли синусоидал сигнал режимида ишловчи функционал генератор ишлатилган. Бу схемада тўғрилагич ва чиқиш фильтрлари мавжуд эмас. Чиқиш сигналининг шакли тўғри бурчакли импульслардан иборат бўлади.Бундай сигналларда ўзгартириш частотасига тенг асосий гармоникали сигналлардан ташқари тоқ юқори гармоникали сигналлар мавжуд бўлали, яъни 3, 5, 7, 9, 11 ва ҳ.к. Уларнинг амплитудаларии саноқ сони ошиб бориши билан камайиб боради. Кўпчилик электромагнит қурилмалар синусоидал сигнал билан ишлашга мослашган бўлади. Агар биринчи гармоника амплитудасини 1 , деб оладиган бўлсак U20.3, U30.2, U40.15, U50.1 бўлади..
Чиқиш кучланиши эгри чизиғи шаклинингсинусоидал сигналига яқинлашиш даражасини ночизиқ бузилишлар коэффициенти билан баҳолаш қабул қилинган ,
бу еда U –сигнал кучланишининг амалдаги қиймати,
U1 – синусоидал сигнал асосий гармоникасининг амалдаги қиймати.
Ўзгарувчан кучланишнинг тўғри бурчакли шакли учун К_н.и.=48.4%. Юқори гармоникаларнинг чиқиш сигналидаги салмоғини камайтиришнинг қуйидаги усуллари бор:
- ўзгарувчан кучланиш шаклини поғона– поғона қилиб олиш,
- реактив текисловчи фильтрлар ишлатиш.

Ў
згарувчан кучланиш шаклини поғона– поғона қилиб олиш усули инвертор трансформатори трасформация коэффициентини сакратиб– сакратиб ўзгартириш ва икки тактли ўзгартгич импульслари орасида сукунликлар (паузалар) киргизиш билан амалга оширилади. Бу усул билан ишлайдиган

инвертор схемасини қуйидаги 32– расмда кўриш мумкин.
Келтирилган кучланиш шакли юклама актив бўлганда кузатилади. Индуктив юкламада унинг шакли бузилади.