7.7.2. Однотактний транзисторний інвертор напруги
На рис. 7.39. зображена схема однотактного транзистор-ного інвертора напруги. При подачі керуючого сигналу (U УПР) на базу транзистора VT1 в первинному ланцюзі трансформатора з’являється струм.
Контур його протікання: "+" Uвх; обмотка трансформатора в первинному ланцюзі; колектор-емітер VT1; "-" U1. На інтервалі імпульсу відбувається передача енергії в навантаження через випрямний діод VD1 і накопичення реактивної енергії в дроселі фільтра, що згладжує – L.
Рис. 7.39. Схема однотактного інвертора напруги.
7.7.3. Тиристорні інвертори
Тиристорні інвертори – це пристрої, які працюють на автономну навантаження і призначені для перетворення напруги постійного струму в напругу змінного струму заданої або регульованої частоти.
Застосування: 1. У системах електропостачання споживачів змінного струму, коли єдиним джерелом живлення є джерело напруги постійного струму (наприклад: акумуляторна або сонячна батарея). 2. У системах гарантованого електропостачання при зникненні напруги мережі живлення (наприклад: для особистих потреб електростанцій, ЕОМ).
3. Для частотного регулювання швидкості асинхронних двигунів. 4. Для живлення споживачів змінного струму від ліній електропостачання постійного струму.
На рис. 7.39. зображена схема однофазого двонапівперіод-ного інвертора з виводом середньої точки вторинної обмотки трансформатора. Між середньою точкою О і вузлом С увікнено джерело постійної ЕРС (Е).
Інвертор, керований мережею, може працювати як випрямляч, якщо кут керування а < 900 (рис.7.41). При а = 900 середнє значення випрямленої напруги дорівнює нулю.
Для передачі електроенергії, яка виробляється, джерелом Е в мережу змінного струму необхідно, щоб струм i1 і напруга U1 перебували в протифазі.
Рис.7.40. Схема однофазного
двонапівперіодного інвертора
із виводом середньої точки
Подібний зсув фаз можливий тоді, коли тиристори по черзі будуть відкриватися при від’ємній полярності напруг U2а і U2b. При цьому відбувається почергове під’єднання вторинних обмоток трансформатора до джерела Е.
Рис.7.41. Часові діаграми
Треба враховувати наступні обставини: якщо черговий тиристор відмикати точно при куті керування а = 1800, то при цьому інший тиристор не встигне закритися, оскільки для цього йому потрібен час tвимк. Тоді тиристор, який закривається за цей час tвимк створить коротке замикання в колі вторинна обмотка трансформатора – джерело Е. Зазначене явище називають зривом інвертування або перекиданням інвертора. Щоб усунути цей небажаний процес, необхідно зробити кут керування а менше 180° на кут β, який називається кутом випередження відмикання. Закривання і відкривання тиристорів відбувається під впливом напруги вторинної обмотки трансформатора, що створюється мережею змінного струму. Тому такий інвертор називають інвертором, керованим мережею.
Ці інвертори часто використовують на електричному транспорті. При звичайному русі електропоїзда машини постійного струму працюють як двигуни, що живляться від випрямляча, а при гальмуванні вони перетворюються в генератори, що віддають електроенергію в мережу змінної напруги. Такий процес називається рекуперацією.
Розглянуті схеми автономних інверторів не є єдиними. Залежно від умов експлуатації застосовують різні модифікації всіх типів інверторів, з якими можна познайомитися в спеціальній літературі.
Запитання для самоперевірки
За яким принципом поділяються джерела живлення?
Яки основні елементи випрямляча?
Які основних типи конструкції трансформаторів?
4. За яким алгоритмом здійснюють розрахунок силових трансформаторів для випрямлячів?
5. Що уявляє собою випрямляч які його основні елементи?
6. Які основні схемотехнічні рішення некерованих випрямлячів?
7. За яких умов відбувається ефективна робота одно-напівперіодного випрямляча?
8. Чому дорівнюють коефіцієнти пульсацій двонапів-періодних випрямлячів за мостовою схемою та з нульовим виводом у вторинній обмотці трансформатора?
9. Які переваги мають трифазні випрямні схеми порівняно з однофазними?
10. Які існують схеми трифазних випрямлячів та які їх переваги та недоліки?
11. За якими схемами здійснюється множення напруги?
12. Яке призначення згладжувальних фільтрів та які існують їх види?
13. Що характеризує коефіцієнт пульсації напруги
згладжувальних фільтрів?
14. Які переваги електронних фільтрів перед параметричними (RC та LC)?
15. Що уявляє собою стабілізатори напруги та струму?
16. Чим зручно ілюструвати роботу стабілізаторі? Навести приклади.
17. На базується робота компенсаційних стабілізаторів?
18. Які переваги мікросхемних стабілізаторів напруги перед звичайними транзисторними?
19. Яка доцільність використання інверторних перетворювачів напруги?
Лекція 8
ЦИФРОВА ЕЛЕКТРОНІКА
8.1. Загальні відомості та визначення
8.2. Тригери та їх реалізація на базі логічних елементів
8.2.1. Асинхронний RS- тригер
8.2.2. Синхронний RS- тригер
9.2.3. Лічильний Т-тригер
8.3. Лічильники імпульсів
8.4. Регістри
8.5. Дешифратори
9.6. Мультиплексори
8.7. Запам’ятовуючі пристрої
8.8. Цифрові перетворювачі
8.8.1. Цифро-аналогові перетворювачі
8.8.2. Аналого-цифровий перетворювач