Если вместо емкости С₁ схему транзистора фильтров включен стабилизатор Д, обладающий малым динамическим сопротивлением, то такая схема будет также осуществлять стабилизацию, поддерживая напряжение на нагрузке неизменным так как потенциал базы транзистора неизменен относительно плюсовой шины по постоянной составляющей напряжения.

При низких напряжениях (до нескольких десятков вольт) применяются фильтры с параллельным относительно нагрузки включенным транзистором.

Рисунок 1.

Недостатком параллельных транзисторов фильтра является значительный ток, протекающий через параллельную ветвь и падение мощности на гасящем резисторе, что снимает КПД устройство.

Стабилизаторы постоянного напряжения и тока

При питании различных устройств радиоаппаратуры часто требуется поддерживать постоянство питания напряжения. Изменение этого напряжения может протекать по причине изменения напряжения первичного источника питания, из-за изменения сопротивления нагрузки либо условий работы питаемой аппаратуры. Для поддержки постоянства питающего напряжения используется автоматическое устройство – стабилизатор напряжения.

Стабилизатор должен автоматически реагировать как на медленные так и на достаточно быстрые изменения питающего напряжения.

Качество стабилизатора может быть охарактеризовано следующими параметрами.

1. Коэффициент стабилизации напряжения.

Ксти=∆U0вх /U0вх :∆U0вых /U0вых, I_n=const

(или коэффициент стабилизации тока)

2. Внутреннее сопротивление Ri=∆U/∆I

3. Коэффициент сглаживания пульсации K=U_вхг/U_вх0=U_выхг/U_вых0

4. Температурный коэффициент не стабильности γ=∆U_вых/∆t^o_окр

5. Коэффициент полезного действия ή=P_n/(P_n+P_cn)

Где Р_ст–мощность потребляемая самим стабилизатором

Классификация стабилизаторов

По принципу действия:

1. Параметрическая (основана на элементах с нелинейными вольт-амперными характеристиками: газовые стабилитроны, п/п стабилитронами, бареттеры.)

2. Компенсационные стабилизаторы (может быть с непрерывным или импульсным регулированием).

По способу включения регистрирующего элемента по отношению к нагрузке: параллельное и последовательные.

Малая стабилизация: мал 2 - 5%; ср 0.5 - 2%; высокое 0.1 – 0.5%; очень высокое менее 0.1%. Клистронный генератор до 1%.

Параметры стабилизатора напряжения тока

U_nn используется не линейность В – А характеристик определительных приборов для стабилизации напряжения (газотроны - приборы с хол. катодом заполненным инертным газом, и п/п стабилитроны – плоскостные диоды, изготовленные специальным образом).

П/п стабилитроны включаются в обратном направлении и используется пологий участок его ВАХ .

Рис.2,3

Стабилизатор тока использует пологий участок бареттера (газонаполненный прибор с натянутой внутри нитью вольфрама или стали. Он обладает высоким температурным коэффициентом сопротивления.)

Полупроводниковые параметрические стабилизаторы постоянного напряжения.

Строим характеристики стабилитрона и нагрузочного сопротивления

Рис.4

Общая характеристика строится на основании двух зависимостей:

I₀=I _н+ I_cт;

U_вых= U_ст= I_нR_н;

Рис.5

Отложив на оси ординат значение U₀, подаваемое на вход, строим внешнюю характеристику источника до стабилизатора. Как видно при изменении входного напряжения от U_0min до U_0max напряжение на нагрузки изменяется от U_вых1 до U_0вых2 причем ∆U_вых значительно меньше ∆ U₀.

На рабочем участке характеристика стабилитрона практически линейна, поэтому связь между напряжением и током присутствует в следующем виде U_ст= U₀+ r_gI_ст, где r_г – динамическое сопротивление стабилитрона.

Учитывая это выражение можно составить эквивалентную схему стабилитрон

Рис.6

По схеме видно:

∆U₀=(∆I_ст+∆I_н)R_г+∆U_вых (1)

∆I_ст=∆U_вых/r_д ∆I_н=∆U_вых/R_н (2)

Из (1) K_cт=∆U₀ U_вых /∆U_вых U₀ (3)

Так как r_г мало К_ст =(U_вых/U₀)(R_r/r_г) (1+R_г/R_н)<< R_r/r_г чем больше r_г, тем больше К_ст.

При U₀=const ∆I_н≈-∆I_ст, чтобы U_вых почти не изменилось ∆I_ст вызывает ∆U_вых = - ∆I_ст r_г .

r_i=∆U_вых/∆I_н≈r_д

Выходное сопротивление стабилитрона определяется динамическим сопротивлением стабилитрона и не зависит от величины R_r .

Температурный коэффициент γ стабилитрона определяется ТКН стабилитрона. Для уменьшения γ включается после диода или стабилитрона ТКН в положительном направлении диода отрицателен. В итоге при изменении температуры напряжение изменяется незначительно. КПД мал и определяется следующим выражением:

Для увеличения точности стабилитрона применяется многоканальные схемы.

Рис. 7

Выходное сопротивление равно приблизительно динамическому сопротивлению стабилитрона Д1. Т.о. повышает стабильность по входному напряжению, однако поток и нагрузка остается такой же как и в однокаскадном.

Параметры стабилизатора.

Переменное напряжение.

Принцип действия основан на использовании нелинейных элементов с малым динамическим сопротивлением потока. Таким элементом может являться дроссель с насыщенным сердечником. Простейший стабилитрон содержит дроссель с насыщенным сердечником и линейный дроссель.

Рис.8

Предположим что Z_н= ∞. Если выбрать диапазон изменения U_с, то видно что соответствующие ему ∆U_вых значительно меньше ∆ U_вх,что и говорит обо эффекте стабилизации.

Непостоянна по потерям не имеет практического применения.

1. Cos.φ очень низок и составляет 0.2 ÷ 0.3.

2. Большой ток требуется для захода в область насыщения, следовательно большие габариты дросселей.

3. Коэффициент стабилизации невелик, что привело к использованию более сложных схем, где параллельный пелин дросселя подключается специально в выбранный конденсатор.

Рис. 9

Динамическая емкость позволяет сместить рабочий участок в область малых токов. При малых напряжениях индукция дросселя велика, ток в дросселе мал и результирующий ток имеет емкостную характеристику. Параметры выбраны так, что при определении напряжения в схеме возникает резонанс токов, схема называется феррорезонансной. ∆ U_н меньше ∆ U_лн, следовательно повысится коэффициент стабилизации.

Недостатки:

1. Относительно большие габариты.

2. Сложность обеспечения резонанса на низких частотах.

3. Чувствителен к частоте питающего напряжения. При изменении f на 1 ÷ 2 % → U на 2 ÷ 3.5 %.

4. Наличие искажения формы напряжения. Однако Cos.φ выше чем U стабилизации без С. На практике используется следующая схема:

Рис. 10

U₂ >U₁, что бы обеспечить стабильное понижение напряжения при снижении входного напряжения.

Частично включенная нагрузка в контур, позволяет увеличить добротность и одновременно за счет увеличения L_н уменьшиться С.

U_вых = U₂ – U_к

_{Достоинство феррорезонаторной стабилизации напряжения: простота, высокая надежность, высокий КПД (до 0.85), стойкость к перегрузкам и механического воздействия.}

_{Один способ стабилизации переменного напряжения на п/п приборов.}

_Рис.11

_{Другой способ.}

_{Рис 12}

_{Компенсационные стабилизаторы}

_{напряжения и тока}

_{Компенсационные стабилизаторы являются устройствами автоматического регулирования и м. б. с импульсным и непрерывным регулированием.}

_{Компенсационные стабилитроны могут классифицироваться также по виду стабилизируемого напряжения: постоянного и переменного.}

_{М.б. комбинированные с использованием одновременно стабилизации по переменному и постоянному току, а также с использованием одновременно импульсного и непрерывного регулирования.}

_{По способу включения регулирующего элемента стабилизаторы бывают с последовательным и переменным регулированием.}

_{Рис 13}

_{С1 – используется для уменьшения пульсации выходного напряжения. Сн - препятствует самовозбуждению так как из за большого коэффициента усиления в ЦОС такие устройства склонны к самовозбуждению.}

_{VД2 и VД3 обеспечивает температурную компенсацию.}

_{R3 и R4 задают режим работы РЭ по постоянному току.}

_{Применение в качестве регулирующего элемента в качестве составного примера имеющего общий коэффициент усиления по току h21c = h21(11) h21(12) h21(13) позволяет составить мощный транзистор VT11 с маломощным усилителем, а также повысить коэффициент стабилизации.}

_{Kст= μpKy αUвых/Uв}

_{ri=-1/ SpKy α}

_{μp- коэффициент усиления по напряжению составного транзистора,}

_{α- коэффициент деления выходного делителя,}

_{ri - внутреннее сопротивление ,}

_{Sp- крутизна регистрационного транзистора.}

_{Компенсационный транзистор постоянного напряжения с непрерывным регулированием.}

_{Они могут быть выполнены как на транзисторах, так и на электронных лампах.}

_{Структурные схемы не зависят от типа электронных элементов и имеют следующий вид:}

_{Рис 14}

_{Сх с параллельным включением применяется ограниченный и используется преимущественно при импульсном токе нагрузки. Стабилизация с последовательным регулированием имеет более высоки КПД и применяется очень широко.}

_{Принцип действия, как следует из структурных схем для ламповых и полупроводниковых стабилитронов одинаков, поэтому рассмотрим его на примере п/п транзистора постоянного напряжения.}

_{При увеличении Uвх , увеличивается Uвых, что приводит к увеличению тока через VTу, при этом подзапирается составной транзистор VT11 – VT13. на транзисторе VTу таким образом собрано схема сравнения и УПТ. Источник опоры по прям. построен на Rг и VД.}

_{Возможны вариации основного варианта схемы за счет изменений условий питания УПТ, схемы сравнения.}

_{Использование отдельного источника не всегда удобно (например при питании от аккумулятора). При питании УПТ со входа высокого качества работы схемы добиться трудно.}

_{Рис 15}

_{Для повышения качества работы УПТ применяют в качестве его нагрузки стабилизатор тока в виде эмитторного повторителя. В этом случае не только ток коллектора Т2 мало зависит от Uвх, но и Rу экв. Много больше Rу, что значительно повышает качество стабилизации.}

_{Рис 16}

_{По разному могут строится и схемы сравнения и УПТ. Использование дифференциального усилителя позволяет компенсировать температурный дрейф усилителя.}

_{Рассмотрим возможности по типу нагрузки выходному напряжению при ограниченном выборе транзисторов, можно использовать последовательное и параллельное включение регулирующих транзисторов.}

_{Рис 17}

_{В большинстве случаев мощный транзистор становится на радиатор.}

_{Определение коэффициента усиления транзистора по напряжению μ.}

_{Рис 18}

_{Стабилизаторы постоянного напряжения с регулятором в цепи переменного тока.}

_{В ряде сигналов, например, в высоковольтных стабилизаторах напряжения, регулирующий элемент включается в цепь переменного тока.}

_{В качестве таких Рэ используются магнитные усилители с самонасыщением, транзисторы включенные по определенной схеме, тиристоры и т.д.}

_{Фрагмент схемы с транзистором:}

_{Рис 18}

_{Принцип действия.}

_{Тримистер транзистора Тр1 не обязательно и вызвано необходимостью гальванической развязки между сетью и РЭ. Кроме этого его применение позволяет использовать в схеме транзистор с небольшими рабочими напряжениями.}

_{Транзисторные регуляторы в цепи периодического тока применяются в высоковольтных транзисторных стабилизаторах.}

_{Тиристорные регуляторы по сравнению с транзисторными могут пропустить значительно большие токи и выдерживать значительно большие напряжения. В связи с этим стабилизаторы на тиристорах могут быть выполнены на значительно большие мощности, чем стабилизаторы на транзисторах.}

_{Рис 19}

_{Принцип действия стабилизатора основан на изменении угла включения тиристоров α. При изменении выходного напряжения стабилизатора изменяется сигнал на выходе схемы сравнения и на выходе усилителя постоянного тока. Изменение сигнала на выходе усилителя изменяет фазу управляющих импульсов, а следовательно и угол включения тиристоров.}

_{При увеличении, например, входного напряжения в результате воздействия цепи обратной связи угол α увеличивается от величины от величины α1 до α2, что уменьшает напряжение на первичной обмотке транзистора и снимает выходное напряжение стабилизатора до первичного значения.}

_{При уменьшении выходного напряжения угол α уменьшается.}

Стабилизаторы с непрерывным регулированием

Существенным недостатком стабилизаторов с непрерывным регулированием являются их низкая экономичность, что ведет к увеличению габаритов.

В импульсных стабилизаторах регулирующий транзистор работает в ключевом режиме, который характеризуется быстрым переходом рабочей точки из области отсечки в область насыщения. При этом мощность, рассеиваемая на регулируемом элементе во много раз меньше, чем при его работе в линейном режиме. Повышение КПД стабилизатора при ключевом режиме работы позволяет уменьшить габариты.

В общем виде структурная схема импульсных стабилизаторов имеет следующий вид:

Рис.20

СФ - сглаживающий фильтр принципиально необходим, так как ток в нагрузку поступает импульсно.

ИФ – импульсный элемент служит для управления работой регулирующего элемента.

Наибольшее применение получили два типа импульсных стабилизаторов: стабилизатор с ШИМ и релейные или двухпозиционные стабилизаторы.

В стабилизаторах с ШИМ регулирующий элемент переключается с постоянной частотой, по времени открытого и закрытого состояния силового транзистора изменяется импульсным элементом таким образом, чтобы выходное напряжение оставалось неизменным. Т.е. изменяется скважность Q=T/tu , оставляя неизменным значение постоянной составляющей Uo выходного напряжения.

В релейных стабилизаторах в качестве импульсного элемента применяется триггер, который управляет процессом переключения регулирующего транзистора. При подаче постоянного напряжения на вход стабилизатора в первый момент регулирования транзистор открыт и напряжение на входе стабилизатора увеличится. Соответственно растет сигнал на входе схемы сравнения. При определенной величине выходного напряжения величина сигнала на выходе схем сравнения станет достаточной для срабатывания триггера, последний срабатывает и закрывает регулирующий элемент. Напряжение на входе стабилизатора начинает уменьшаться, что приведет к уменьшению сигнала (нижний порог срабатывания) триггер вновь срабатывает и откроет регулирующий транзистор. Напряжение на выходе стабилизатора начинает увеличиваться. Таким образом будет повторяться. Изменение входного напряжения или тока нагрузки стабилизатора приведет изменению продолжительности открытого или закрытого состояния регулирующего транзистора и к изменению частоты его переключения, а среднее значение выходного напряжения будет поддерживаться неизменным с определенной степенью точности.

Наиболее значительный узел изучаемой дисциплины – это силовая часть импульсного стабилитрона, которая независимо от типа содержит в себе регулируемый транзистор VT11, дроссель L1, емкость С1 и коммутирующий диод VD1, включены по следующей схеме:

Рис.21

Рассмотрим процессы, происходящие в регулирующем транзисторе и коммутирующем диоде токов и напряжений, представленных на рисунке.

В момент t1 в цепь базы закрытого транзистора VT11 подается импульс тока, достаточный для насыщения цепи коллектора. Рабочая точка перемещается из области отсечки в область насыщения за время tin, которое зависит от величины тока базы и частотных свойств транзистора.

Рис. 22

_{Исходя из постоянного тока в дросселе, ток диода VД1 уменьшается, напряжение на диоде мало а к транзистору приложено напряжение равное входному Uвх. Из-за конечного времени запирания диода ток диода некоторое время имеет обратный знак, на токе коллектора появляется выброс.}

_{В момент времени t2 коллекторный ток транзистора становится равным I к11 min = IД2 min. Напряжение UК11 уменьшается до напряжения насыщения, а ток в диоде Д1 падает до 0. в интервале времени t2 – t3 ток коллектора возрастает, ток диода равен обратному току а напряжение на диоде равно входному.}

_{В момент t3 на базу транзистора подается запаздывающее напряжение, ток базы меняет свое напряжение, а ток коллектора начинает уменьшаться с задержкой на время рассасывания избыточной концентрации не основных носителей в базе.}

_{Как только транзистор начинает закрываться, ЭДС самоиндукции дросселя меняет знак и диод включается. Напряжение на диоде падает до 0. Переход транзистора из насыщенного состояния в режиме отсечки происходит за время величина которого зависит от частотных свойств транзистора и от величины тока базы ∆Iбз .}

_{Величина ∆Iбз в основном зависит от внутреннего сопротивления запирающего источника тока, так как в интервале рассасывания эмиттерный переход Т11 представляет собой весьма небольшое сопротивление.}

_{В момент времени t4 ток iк11 уменьшается до минимальной величины, а ток iД2 увеличивается до IД2 max = I к11 max.}

_{В интервале t4 - t5 ток диода уменьшается. Напряжение Uк11 = Uвх. Начиная с момента времени t5, процесс повторяется.}

_{Очень важным параметром импульсного стабилитрона является мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором. Величина этой мощности определяет КПД всего устройства и в значительной степени влияет на его габариты.}

_{Она состоит из трех: мощности в режиме отсечки Рко , в режиме насыщения Ркн и в режиме переключения Ркп}

_{Рко = Uо Iко (1-γ)}

_{Ркн = Uкэ нас Iкmax γ}

_{Ркп = Uо Iкmax (t in + t off) fo/2}

_{Рк = Рко + Ркн + Ркп}

_{Где Iко – начальный коллекторный ток транзистора;}

_{Uкэ нас – напряжение коллектор-эмиттер транзистора в режиме насыщения;}

_{Iкmax – максимальный коллекторный ток;}

_{t in – время включения;}

_{t off – время выключения;}

_{fo – частота переключения;}

_{γ – относительное время открытого состояния транзистора, γ = Ти / То}

_{При малых Iко суммарная мощность в основном определяется Ркн и Ркп .}

_{В стабилизаторах напряжения γ = Uвых / Uо чем больше Uо тем меньше γ и меньше Ркн.}

_{Составляющая Ркп зависит от частотных свойств транзистора (t in + t off) и частоту переключений fo.}

_{На входе фильтра импульсного стабилизатора напряжения имеем форму прямоугольных импульсов. Амплитуда пульсации выходного напряжения максимальна при γ = 0.5.}

_{В качестве импульсных элементов стабилизаторов напряжения используются триггеры, мультивибраторы и т.д.}

_{Рассмотрим схему с триггером на туннельном диоде.}

_{Рис 23}

_{Схема сравнения аналогична схеме в стабилизаторе с непрерывным регулированием.}

_{Положим в момент tо напряжение на входе стабилизатора уменьшится до величины при которой срабатывает триггер. Ток коллектора ТУ скачком уменьшается до нуля.}

_{Закрываются транзисторы Т3 и Т2 и транзисторы Т12 и Т11 открываются, а емкость Сзап заряжается через сопротивление RZ1. напряжение на входе фильтра скачком возрастает до Uвх. Диод VD2 закрывается. Ток дросселе и транзисторе Т11 начинает увеличиваться. Напряжение на выходе стабилизатора определяется некоторым временем перехода, пока ток в дросселе не сравняется с током нагрузки, а затем начинает расти. В момент t1 напряжение на базе Ту достигает такой величины, при которой вновь срабатывает триггер. Ток коллектора Т4 скачком достигает максимума. Транзисторы Т2 и Т3 открываются, подключая между базой и эмиттером транзисторов Т11 и Т12 емкость Сзап. Т11 и Т12 закрываются. Дроссель начинает разряжаться через VD2 на нагрузку, поэтому напряжение на входе стабилизаторы еще некоторое время увеличивается пока ток в дросселе больше тока нагрузки, а затем начинает уменьшатся. Приходим к первоначальному состоянию, когда открылся регулирующий транзистор, так процесс повторяется.}

_{При изменение входного напряжения или тока нагрузки изменяется скважность импульсов тока регулирующих транзисторов, а среднее значение выходного напряжения остается неизменным.}

_{Коэффициент затухания фильтра повышают, увеличив индуктивность дросселя при соответствующем уменьшении емкости (из условия постоянства резонанса частот). Однако это приводит к значительному увеличению габаритов дросселя.}

_{Повышение частоты колебании без изменения параметров фильтра, порогов срабатывания триггера и коэффициента усиления усиление может быть достигнуто введением дополнительных ускоряющих элементов, которые значительно снижают амплитуду пульсации.}

_{Подавление пульсации, которое особенно затруднено при большой выходной мощности более эффективно осуществляется в непрерывно – импульсных стабилизаторах.}

_{Рис 24}

_{Импульсный стабилизатор управляется напряжением, снимаемым с Ru, которое изменяется пропорционально току непрерывного стабилизирования.}

_{При подключении входного напряжения, ток через РТл увеличивается до достижения порога срабатывания триггера, который включает РТИ, ток через дроссель начинает увеличиваться, а через РТЛ уменьшаться.}

_{Опять триггер закрывается и начинает расти ток через РТЛ, однако колебания тока через RU ограничены порогами срабатывания триггера. Элементы схемы выбраны таким образом, чтобы основная мощность проходила через РТИ, а РТЛ в основном уменьшает пульсации выходного напряжения.}

_{Могут быть и другие варианты построения комбинированных стабилизаторов напряжения. Например, с регулированием по переменному току, а затем по постоянному.}

_{Преобразователи постоянного напряжения.}

_{Часто при питании электронных устройств ИП являются низковольтными, а для питания цепей потребления требуются значительное напряжение. При этом прибегают к преобразованию напряжения. Для этого используют инвенторы и конвенторы. Использую электромагнитные преобразователи, вибропреобразователи и статические преобразователи на п/п приборах.}

_{Электромагнитные преобразователи вырабатывают напряжение в синусоидной форме, в то время как полупроводниковые и вибропреобразователи — напряжения прямоугольной формы. В настоящее время используются статические преобразователи с выходным напряжением по форме близким к синусоидной. Недостаток электромагнитных преобразователей большие габариты и масса. Вибропреобразователи маломощны и малонадежны. Поэтому наибольшее применение находят полупроводниковые преобразователи с малыми габаритами и массой, высоким КПД и эксплуатационной надежностью.}

_{Построение преобразователей на тиристорах и транзисторах следует связывать с величиной питающих напряжений, требуемой мощности, характером изменяемой нагрузки.}

_{Транзисторные преобразователи напряжения.}

_{Они подразделяются по способу возбуждения на два типа: с самовозбуждением и преобразователи с усилением мощности. Транзисторы могут включаться по схеме ОЭ, ОК и ОБ, но наиболее широко используются включение с ОЭ, т. к. в этом случае реализуется максимальное усиление транзисторов по мощности и наиболее просто достигаются условия самовозбуждения. Преобразователи с самовозбуждением выполняются на мощности до нескольких десятков ватт на однотактных и двухтактных схемах.}

_{Простейшая схема однотактного преобразователя представляет собой релаксационный генератор с трапецеидальной обратной связью.}

_{Рис. 25.}

_{При подключении напряжения питания через резонатор RCM на базу транзистора подается отпирающий потенциал. Транзистор открывается и через первичную обмотку WK транзистора протекает ток, который вызывает нарастание магнитного потока в магнитопроводке транзистора. Появляющееся при этом напряжение на обмотке WK трансформируется в общую положительную обратную связь WB, полярность подключения напряжения такова, что она способствует полному открытию транзистора. Когда ток коллектора достигает своего максимального значения IK=IBh21Э, нарастание минимального потока прекратится, полярность напряжения на обмотках трансформатора изменится на обратную и происходит лавинообразный процесс запирания транзистора. Напряжение на вторичной обмотке транзистора имеет прямоугольную форму.}

_{Полярность подключения силового диода выпрямителя во вторичной обмотке транзистора определяет способ передачи энергии в нагрузку. Диод открывается когда закрывается транзистор, заряжается конденсатор, который поддерживает постоянство тока в нагрузке. При прямом включении диода передача энергии источника напряжения Up в нагрузку Rn происходит в период времени tи, когда транзистор и силовой диод VD1 открыты. В дросселе запасается энергия W=0,5LфI}²_{ntи. Конденсатор сглаживающего фильтра Сф при этом заряжается выпрямленным напряжением до Uн.}

_{В течении паузы tп, когда транзистор закрыт цепь тока Iн замыкается через дроссель Lф и блокирующий диод VD2, как и в импульсном стабилизаторе с последовательным регулированием.}

_{В однотактных преобразовательных трансформаторах работает с подмагничиванием, для борьбы с которым можно применить сердечник с зазором. Однако он не подходит при использовании тор. транзисторов. В нашем случае используется блокировочный конденсатор, который в течении паузы tп разряжается через обмотку W1, перемагничивая сердечник током разряда.}

_{Ёмкость Сбл. Выбирается из условия, чтобы при максимальном коэффициенте γmax длительность паузы tп была не меньше четверти перехода колебаний контура Li Cбл.}

_{Такой преобразователь с обратным включением диода обеспечивает развязку и защиту входного напряжения от помех по входным шинам питания.}

_{Параметры преобразователя определяются по следующим формулам:}

_{Uн=Uп(Iкт/2Iн-W1/W2)}

_{tu=IктL1/Uп}

_{t=IКТL2W1/UнW2}

_{γ=FпIктL1/Uп=ty/(tu+tп)}

_{Лучшие массогабаритные показатели имеет двухтактный преобразователь с насыщающимся трансформатором.}

_{Трансформатор выполняется на магнитопроводе с прямоугольной петлёй гистерезиса. Здесь так же используются положения ОС. Генератор работает следующим образом. При включении напряжения питания Uп из-за не идентичности параметров одни из транзисторов, например, VT1, начинают открываться и его коллекторный ток увеличиваться, обмотки обратной связи Wb подключены так, что поведение в них ЭДС полностью открывает транзистор WT1 и закрывает транзистор WT2.}

_{Переключение параметров начинается в момент насыщения транзистора. Вследствие этого поведение во всех областях трансформатора уменьшается до нуля, а затем уменьшает свою полярность. Теперь на базу ранее открытого транзистора WT1 подается отрицательное напряжение, а на базу ранее закрытого транзистора WT2 поступает положительное напряжение и он начинает открываться. Этот регенеративный процесс формирования фронта выходного напряжения протекает очень быстро. В данном процессе в схеме частое переключение зависит от значения напряжения питания, параметров трансформатора, и транзисторов и рассчитывается по формуле:}

_{fп=(Uп-Uкэнас )10}⁴_/BsWкScKc

_{Рисунок 26.}

_{Такой режим более экономичен, чем при переключении за счет предельного тока коллектора и работа преобразователей более устойчива.}

_{Такие преобразователи используются как задающие генераторы для усиления мощности и как автономные маломощные источники электропитания.}

_{Основные достоинства:}

1. _{Простора схемы.}

2. _{Нечувствительность к коротким замыканиям в цепи нагрузки.}

_{Недостаток преобразователей с насыщающимся сердечником является наличие выбросов коллекторного тока в момент переключения транзисторов, что увеличивает потери в преобразователе.}

_{Напряжение на закрытом транзисторе может достигать значений:}

_{Uкэт=(2,2-2,24)Uпmax.}

_{два напряжения это сумма Uп+ЭДС на неработающей обмотке, кроме того выбросы напряжений во время переключений. Для уменьшения последних в схемы иногда включают шунтирующие диоды, поэтому такие схемы используются при сравнительно низких напряжениях источников питания Uп=25-30Вольт. При преобразовании больших мощностей, наибольшее распространение получили преобразователи с использованием усилителя мощности. В качестве задающего генератора можно использовать преобразователь с самовозбуждением. Применение таких преобразователей целесообразно если необходимо обеспечить постоянство частоты и напряжения на выходе, а так же неизменность форм кривой переменного напряжения при изменении нагрузки преобразователя в случае высокого входного напряжения применяются мостовые усилители мощности. Положен в первый полупериод одновременно работают транзисторы Т1 и Т4. Во второй Т2, Т3. Напряжение прикладывается к первичной обмотке транзистора, причем её полярность меняется каждый полупериод.}

_{Рис 27.}

_{Напряжение на закрытом транзисторе равно напряжению исходного питания. Входной транзистор работает в насыщенном режиме, выполняется он из материала с непрямоугольной петлёй гистерезиса.}

_{Преобразователи на тиристорах.}

_{Тиристоры, в отличии от транзисторов, имеют одностороннее управление. Для запирания тиристоров в схемах преобразователей используются реактивные элементы, в основном в виде коммутирующих конденсаторов.}

_{Рис 28.}

_{При отпирании первого тиристора ёмкость заряжается до напряжения 2Uп. При отключении второго тиристора напряжение конденсатора прикладывается в обратном напряжении к первому тиристору, под действием его он запирается. Конденсатор перезаряжается, и напряжение на его обкладках и на первичной обмотке транзистор меняет знак (потенциалы показаны на схеме в скобках). В следующий полупериод вновь отпирается тиристор Т1 и процесс повторяется.}

_{Для обеспечения запирания тиристоров необходимо, чтобы энергия коммутирующего конденсатора была достаточна для того, чтобы в процессе перезаряда обратное напряжение на тиристорах падало достаточно медленно и успело бы обеспечить восстановление их запирающих свойств.}

_{Недостатком такого инвертора является сильная зависимость выходного напряжения от тока нагрузки.}

_{Рис 29.}

_{Для уменьшения влияния характера и величины нагрузки на форму и величину выходного напряжения применяют схемы с обратными диодами, которые необходимы для возрастания реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке и реактивных коммутированных элементах в источник питания преобразователя.}