Statik invertorlar haqida umumiy ma'lumot

7.7. O'z-o'zidan qo'zg'alish bilan push-pull tranzistorli inverter
Eng ko'p ishlatiladigan transformatorning o'rta nuqtasi bo'lgan push-pull inverter davri. U ixtirochining nomi bilan ham ataladi: Royer avtogeneratori ( Royer G. _ H. )
O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan bo'lgan surish-pull tranzistorli invertorning sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 7.12 . va u o'z ichiga oladi: ikkita tranzistorli kalitlar VT 1, VT 2 transformator Tr ikkita asosiy o'rash bilan , va chiqish sargisi W ₂ . kirish kuchlanish manbai U _kirish DC transformatorning o'rta nuqtasi orasidagi kalitlarning umumiy nuqtasiga ulanadi. Transistorni boshqarish signallari hosil bo'ladi geribildirim sariqlari , kollektor va yuk sargilari bilan bir xil yadroda joylashgan.

Guruch. 7.13. O'z-o'zidan qo'zg'alish bilan surish-pull tranzistorli inverterning sxematik diagrammasi.
Inverterning ishlashida asosiy rolni quvvat transformatori yadrosining magnitlanish egri chizig'ining chiziqli bo'lmagan tabiati o'ynaydi, bu B = f (H) chiziqli bog'liqligi bilan yaqinlashadi (7.13-rasm). histerezis hodisasi .

Guruch. 7.13. Bog'liqlik B = f ( H ).
Inverterning ishlashini tushuntiruvchi vaqt diagrammasi shakl. 7.12-rasmda keltirilgan. 7.14.

Guruch. 7.14. O'z-o'zidan qo'zg'aluvchan push-pull invertorning ishlashini tushuntiruvchi vaqt diagrammalari.
7.12-rasmdagi kontaktlarning _{zanglashiga olib kirish kuchlanish} U ni yoqqaningizda . R 2 rezistoridagi kuchlanishning pasayishi VT 1, VT 2 tranzistorlarining ochilishini ta'minlaydi. Agar dastlab VT 1, VT 2 tranzistorlarining kollektor oqimlari bir xil deb hisoblasak, u holda har xil turdagi buzilishlar tufayli, ulardan biri. kollektor oqimlari, albatta, kamida kichik o'sishni oladi. Transistor VT 1 ning ortiqcha kollektor oqimi bor deylik. Haddan tashqari oqim kollektor va tayanch sariqlarida kuchlanish transformatorlarining ko'rinishini keltirib chiqaradi, ularning polaritesi 7.12-rasmda ko'rsatilgan. VT 1, VT 2 tranzistorlar bazasidagi bu kuchlanishlar i _k1 oqimining yanada oshishiga va i _k2 oqimining pasayishiga olib keladi va hokazo. shunday qilib, ko'chkiga o'xshash jarayon sodir bo'ladi, buning natijasida 7.12-rasmdagi sxemaning VT 1, VT 2 tranzistorlarining holati o'zgaradi. Transistor VT 1 ochiladi va to'yinganlikda; tranzistor VT 2 yopiladi va uzilish holatida. Bunday holda, kuchlanish U _{ke 1} tranzistor VT 1 U _{ke1 usning} qiymatiga tushiriladi .
dan vaqt oralig'ida t \u003d 0 dan t \u003d t _{1 gacha} , transformator yadrosi magnitlangan. Transistor VT 1 ning kollektoridagi kuchlanishning pasayishi transformatorning kollektor sargisining yarmida Tr 7.12-rasm, burilishlar soniga ega , yadrodagi induksiya B o'zgarishiga olib keladi (7.14a-rasm). . elektromagnit induktsiya qonuniga muvofiq, biz yozishimiz mumkin:
(7.6)
Bu erda F - ‑yadrodagi magnit oqim;
Magnit konturning S _{c kesma maydoni;}‑
VT 1 tranzistorining kollektorida D U kuchlanishining pasayishi ‑.
(7.61) munosabatdan kelib chiqadiki, B induksiyasi chiziqli ravishda o'zgaradi va magnitlanish xarakteristikasidagi ish nuqtasi (qaramlik B = f ( H ) 7.13-rasm), masalan, yuqoriga qarab harakatlanadi. Ishlash nuqtasi magnitlanish xarakteristikasining chiziqli qismida joylashgan bo'lsa (7.13-rasm), magnit maydon kuchi H va transformator yadrosining magnitlanish oqimi i _m chiziqli ravishda o'sib boradi. Ochiq tranzistor VT 1 ning kollektor oqimi (7.14b-rasm):
(7.7)
VT 1 tranzistorining kollektor o'rashiga tushirilgan yuk va tayanch oqimlari qayerda ‑.
Dastlab, magnitlanish oqimining kichikligi tufayli i _{m uning o'zgarishlari tok} i k1 ning chiziqli o'zgarishiga kam ta'sir qiladi _. 1-bandga yaqin joyda bog'liqlik B = f ( H ) 7.13-rasm transformator yadrosi to'yingan, bu magnitlanish oqimining keskin oshishiga olib keladi i _m . va bu kollektor oqimining sezilarli darajada oshishiga olib keladi. i _{k1 (} t = t ₁ dan t = t _{2 gacha} bo'lgan vaqt oralig'ida 7.14b-rasm). tranzistor VT 1 to'yinganlik rejimidan chiqadi va U _ke1 kuchlanishi ortadi. U _{ke1 ning} ortishi tranzistor VT 2 kuchlanish transformatorining taglik o'rashida paydo bo'lishiga olib keladi , uning polaritesi t ê( 0, t ) vaqt oralig'ida boshlang'ich polaritega qarama-qarshi bo'ladi . Shuning uchun, t \u003d t ₂ vaqtida tranzistor VT 2 ochiladi va kollektor oqimi i _k2 ortadi , bu esa U _{ke1 ning} yanada oshishiga va VT 1 tranzistorining asosiy pallasida qulflash polarit kuchlanishining paydo bo'lishiga olib keladi. Shunga qaramay, t = t ₂ vaqtida ko'chkiga o'xshash jarayon sodir bo'ladi , bu shakldagi sxemaning tranzistorlarining holatini o'zgartiradi . 7.12: tranzistor VT 1 yopiladi; tranzistor VT 2 ochiladi va to'yingan holatda.
Inverterdagi ko'rib chiqilgan jarayonlar. 7-rasm. 12 vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Bunday holda, VT 1, VT 2 tranzistorlari kalit rejimida ishlaydi va chiqish kuchlanishi _U to'rtburchakga yaqin shaklga ega (7.14c-rasm).
, kondansatör C ko'pincha rezistor R 1 bilan parallel ravishda ulanadi , bu esa inverter davri yoqilgan paytda tranzistorlarsiz oqimlarning ko'payishini ta'minlaydi (7.12-rasm). va tranzistorlarni almashtirishda.
chastotasi f ni elektromagnit induksiya qonunidan - V _max dan + V _{max gacha induksiya o'zgarishi vaqtini aniqlash orqali topish mumkin.} (7.13-rasm) va bu safar t ê( 0, t ₂ ) 7.14a-rasm chiqish kuchlanishining T davrining yarmiga teng. Integratsiyalashgan munosabat (7.6), biz quyidagilarni olamiz:
(7.8)
(7.) munosabatdan biz quyidagilarni topamiz:
(7.9)
Kollektor pallasida impulsning amplitudasi D U transformator yadrosining magnitlanishi va transformatorning kollektor o'rashining magnitlanish induktivligi _tufayli besleme kuchlanishining U taxminan ikki barobariga teng:
(7.10)
7.12-rasmdagi inverter sxemasi to'yingan quvvat transformatori sxemasi deb ataladi. Chiqish AC kuchlanishining nisbatan barqaror chastotasini olish uchun quvvat transformatorining yadrosi to'rtburchaklar histerezis pastadirli materialdan tayyorlanishi kerak .
Ko'rib chiqilayotgan inverter sxemasining kamchiliklari 7.12-rasm. kommutatsiya paytida tranzistorlardan birining kollektor oqimining ko'tarilishi (vaqt intervallari t ê ( t ₁ , t ₂ ), t ê ( t ₃ , t ₄ ) 7.14-rasm) va transformator yadrosi tufayli yo'qotishlarning oshishi. . Ushbu kamchiliklarni bartaraf etish uchun kommutatsion chok yoki to'yingan kommutatsiya transformatori bo'lgan invertor davrlari qo'llaniladi (buning uchun ikkinchi kam quvvatli to'yingan kommutatsiya transformatori maxsus kiritilgan).