Задание 5
Пояснить работу преобразователя напряжения заданного типа. Изобразить схему его силовой цепи.
Исходные данные: однотактный транзисторный преобразователь с самовозбуждением.
Рисунок 5 – |
Схема однотактного транзисторного преобразователя с самовозбуждением |
Простейшая схема автогенераторного преобразователя приведена на рисунке 5.
Временная диаграмма изображенная на рисунке 6 поясняет принцип работы.
Рисунок 6 – Временная диаграмма работы преобразователя
При подключении схемы к источнику питания в момент времени t=0 в коллекторной цепи транзистора протекает неуправляемый ток, который проходя через обмотку w1, способствует увеличению магнитного потока в сердечнике трансформатора. В результате этого на первичной обмотке появляется напряжение, показанное на рисунке 5 без скобок. Это напряжение трансформируется обмотку позитивной связи Wб, полярность подключения которой такая, что она способствует дальнейшему открытию транзистора и увеличению тока коллектора. В схеме развивается лавинно подобный процесс, который заканчивается полным открытием транзистора и переходом его в режим насыщения. К первичной обмотке трансформатора прикладывается напряжение источника питания u1=E, в результате коллекторный ток транзистора увеличивается по линейному закону. Транзистор удерживается в насыщенном состоянии благодаря отпирающему току базы Iб амплитуда которого зависит от напряжения базовой обмотки Wб, и сопротивления резистора R.
Когда увеличивающийся ток коллектора достигает своего максимального значения, транзистор выходит с режима насыщения в активный режим. Выходное сопротивление транзистора увеличивается и рост магнитного потока в трансформаторе прекращается. С момента времени t=tв полярность напряжения изменяется на противоположное, что приводит до лавинно подобного закрывания транзистора VT1 и открывания выпрямительного диода VD1. На интервале времени tв…Т энергия, которая накопилась в магнитном поле трансформатора через диод VD1 перебрасывается в нагрузку и ток обмотки I2 уменьшается по линейному закону. Всё это время транзистор удерживается в режиме отсечки обратным напряжением базовой обмотки, которая почти полностью прикладывается к эммитерному переходу транзистора. В момент t=Т ток I2 падает до нуля и прекращается изменения магнитного потока. Напряжения на всех обмотках становятся равными нулю. Далее процесс протекает как описано выше.