8.2 Процессы функционирования в двухтактном преобразователе с независимым возбуждением с усилителем мощности

Транзисторные преобразователями с независимым возбуждением выполняются на большую мощность, чем с самовозбуждением, а именно до 500 и более Вт.

Структурная схема такого преобразователя имеет вид рис.8.6. В качестве задающего генератора используются или RC мультивибратор, или трансформаторный преобразователь с самовозбуждением (рассмотренный выше), с выходных обмоток которого снимается управляющее прямоугольное напряжение на транзисторы усилителя мощности.

Выходной каскад усилителя мощности часто выполняют по двухтактной схеме с выводом средней точки первичной обмотки трансформатора.

При подаче на вход усилителя мощности (обмотки W_б1, W_б2) управляющего прямоугольного импульса от задающего генератора в первый полупериод открывается и находится в режиме насыщения транзистор VT₁, а транзистор VT₂ закрыт. Во второй полупериод транзисторы переключаются.

Форма тока коллектора ik1_, ik2 – прямоугольная и не содержит остроконечных импульсов в конце каждого полупериода, потому что трансформатор Т₂ работает без захода в режим насыщения.

Индукция в трансформаторе Т2 выбирается на уровне Bm=(0,4-0,5)Вs (рис.8.4, 8.5), т.е. на линейном участке кривой намагничивания В=f(H), а сам материал сердечника Т2 не должен иметь прямоугольную форму петли гитерезиса.

Форма напряжения на выходе Uвых_. прямоугольная. Частота коммутации fк мало зависит от изменения сопротивления нагрузки, поскольку задающий генератор отделен от нагрузки буферным усилительным каскадом.

При В_m =(0,4-0,5)Вs существенно снижаются потери в стали магнитопровода трансформатора Т2 (Рст_.=Вm²), что позволяет применять эту схему на более высокие частоты.

Преобразователь с независимым возбуждением автоматически не защищает силовые транзисторы при перегрузках и коротких замыканиях, в чем его недостаток по сравнению с преобразователем с самовозбуждением.