§ 24.3. Реверсивные магнитные усилители с выходным постоянным током

В реверсивном магнитном усилителе с выходным посто­янным током при изменении полярности входного сигнала ток в нагрузке меняет направление на обратное. Такие усилители выпол­няются по дифференциальной схеме, т. е. ток в нагрузке представ­ляет собой разность двух выпрямленных токов. Ре­версивный усилитель вы­полняется в виде двух однотактных (нереверсивных) усилителей с выпрямителя­ми в цепях рабочих обмо­ток. На рис. 24.5 приведена одна из возможных схем ре­версивного усилителя с вы­ходным постоянным током. Рассмотрим отдельно цепь постоянного тока (рис. 24.6, а). Для того чтобы токи каждого из однотактных усилителей и протека­ли через нагрузку во встречных направлениях, диодные выпрямительные мосты должны быть соеди­нены последовательно. Однако при таком соединении образуется шунтирующая цепь, через которую может проходить ток, минуя на­грузку. Через нагрузку проходит только часть тока рабочих обмо­ток, определяемая соотношением сопротивлений нагрузки и диод­ного моста. Это существенно снижает максимальную мощность в нагрузке. Для увеличения тока в нагрузке последовательно с вы­прямительными мостами включаются балластные сопротивления . На рис. 24.6, б показаны зависимости при наличии балластных сопротивлений ( ) и без них ( ). При возрастает максимальный ток в нагрузке, но нарастание функции происходит не так быстро, как при . Таким образом, если необходимо иметь усилитель с высоким коэффициентом усиления при малых сигналах управления и с ограничением ве­личины выходного сигнала (например, при использовании в ка­честве нагрузки измерительного прибора), то используется схема

без балластных сопротивлений. Если же требуется получить мак­симальную мощность на выходе и линейную характеристику в ши­роком диапазоне входных сигналов, то необходимо использовать балластные сопротивления. При соединении балластных сопротив­лений по схеме (рис. 24.6,о) к нагрузке прикладывается разность выпрямленных Напряжений однотактпых усилителей.

Для получения максимальной мощности в нагрузке необходи­мы определенные соотношения между сопротивлениями , и полным сопротивлением рабочих обмоток при максимальном подмагничивании. Для схемы по рис. 24.6, а

Для схемы по рис. 24.6, в

Важно отметить, что даже при таком оптимальном соотношении между сопротивлениями КПД реверсивного магнитного усилителя с выходным постоянным током не превышает 17%. Это означает, что мощность каждого из однотактных усилителей, входящих

в состав реверсивного усилителя, должна быть, по крайней мере, в шесть раз больше требуемой мощности в нагрузке. Из-за этого

недостатка схемы (рис. 24.5 и 24.6) применяют лишь для маломощных усилителей.

Для более мощных усилителей ис­пользуются схемы, в которых пре­дусмотрены меры по увеличению КПД. Один из возможных способов — замена балластных сопротивлений по­лупроводниковыми триодами (рис. 24.7).

Управляющее напряжение, подава­емое на базу транзисторов и с делителя напряжения и , пропорционально выходному напряжению соответствующего однотактного усили­теля и при его увеличении открывает соответствующий триод. Ток в нагрузке при замене балластных сопротивлений транзисторами увеличивается почти в 2,5 раза, а выходная мощность — почти в 6 раз.