3.4. Инверторы

Инверторы – устройства, преобразующие постоянный ток в переменный.

Игверторы выполняют на транзисторах и тиристорах, они могут преобразовывать ток или напряжение и по принципу коммутации их различают: ведомые сетью т и автономные.

Рассмотрим автономный инвертор, который самостоятельно формирует гармоническое напряжение, питаясь от источника постоянного тока рис 29, а.

+ а

u_аб

Т2

Т1 u_сд

СУ с Ф1Г д

R_н u_н

Т3 Т4

–

б а б

Рис. 29

Схема управления обеспечивает сначала открытие 1 и 4 тиристоров, а затем 2 и 3, а на зажимах «сд» появляется напряжение прямоугольный формы (рис. 29,б, u_сд), которое становится синусоидальным при прохождении фильтра первой гармоники ( рис. 29,б, u_н).

Существуют инверторы ведомые сетью. Отпирание тиристоров происходит при воздействии переменного напряжения сети, поэтому схемы, где транзисторы открываются под воздействием переменного тока, называются инверторы ведомые сетью.

3.5. Конверторы

Устройства, преобразующие постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня, как правило, более высокое

Структурная схема на рис 30. И– инвертор – преобразует постоянное напряжение в переменное, В – выпрямитель. Здесь же приведены эпюры напряжений: входного, промежуточного после инвертора и выходного

u_вх u_вх u_вых

И u_ин В U > U₀

U₀ t t t

Риc.30

Тема 4. Усилители и генераторы

При решении многих инженерных задач (измерение, контроль, автоматизация) возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Это производится усилителями на транзисторах или специальных интегральных схемах. . Усилительный каскад содержит активный усилительный элемент (полупроводник) и набор вспомогательных деталей (конденсаторов, резисторов, индуктивностей), обеспечивающих заданный режим работы усилительному элементу и связь между отдельными усилительными каскадами. Кроме того, в состав усилителя входят входные и выходные устройства и источники питания сетевого или автономного.

В любом случае усилительной единицей служит схема рис 31.

i_вых

i_вх С

УЭ R

u_вх Е u_вых

Рис. 31

Здесь элемент Е – источник питания и усиления, емкость С закорочивает источник постоянного тока по переменной составляющей, R – элемент, необходимый для выбора рабочей точки.

Основными параметрами усилительного каскада являются в зависимости от целевого назначения усилители имеют коэффициенты:

а) усиления по току Кi =Iвых/Iвх;

б) усиления по напряжению Кu = Uвых/Uвх;

в) усиления по мощности Кр = Pвых/Pвх, где Iвых – ток в нагрузке, Iвх – ток, потребляемый от входного источника сигнала, Рвых мощность, выделяемая в нагрузке, Pвх – мощность, потребляемая от входного источника.

Нередко усиление происходит только по напряжению или по току, однако усиление на одном каскаде невелико, поэтому каскады включают друг за другом (рис. 32).

К₁ К₂ К₃ К_n

Рис. 32

Для многокаскадных усилителей общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов:

К=K₁ К₂ … К_n,

В зависимости от диапазона частот входных сигналов используют:

1) УПТ – для усиления сигналов от 0,01– до 7 Гц;

2) УНЧ – для усиления сигналов частотой от 20 Гц и до 20000Гц;

3) УВЧ – все, что выше до областей сотен МГц.

4) ШПУ – широкополосные усилители от десятков ГЦ до сотен МГц.

По способу соединения каскадов между собой:

1. с непосредственной или резистивной связью;

2. с емкостной связью;

3. с трансформаторной.