Резонансные инверторы

Резонансные инверторы широко известны в преобразовательной технике. В них обеспечивается гармоническая форма тока в силовой цепи за счет колебательного контура. Рассмотрим принцип .действия резонансного инвертора, который поясняется схемой и эпюрами рис. 5.13.

Принцип действия резонансного инвертора

Рис. 5.13. Принцип действия резонансного инвертора

На этом рисунке Кл |, Кл2 - упраатясмыс ключи, работающие в противофазе. Когда замыкается ключ Кль начинается рост тока i по гармоническому закону. Частота собственных колебаний контура с потерями равна

Через промежуток 7У2 ток в цепи станет равным нулю и ключ размыкается при нулевом значении коммутируемой мощности. В момент времени /| замыкается ключ Кл2 и формируется отрицательная полуволна тока в нагрузке вследствие колебательного обмена энергии между реактивными элементами. Снова через 7У2 ток в цепи становится равным пулю, Кл2 размыкается и замыкается ключ Кл1 итак далее. Добротность контура

Если частота коммутации ключей соответствует частоте резонанса контура со = (i)0, то форма напряжения па нагрузке близка к гармонической, а его действующее значение

Нагрузка может включаться последовательно (как на рис. 5.13) или параллельно любому из реактивных элементов, обычно конденсатору.

Достоинства резонансных инверторов:

  • а) уменьшение потерь моицюсли на коммутацию. Особенно в условиях большого технологического разброса параметров ключей обеспечивается так называемая «мягкая» коммутация;
  • б) снижение уровня высокочастотных помех как излучаемых (радиопомех), так и распространяемых по проводам (кондукгивных) в питающую сеть и в нагрузку;
  • в) отсутствие сквозных токов в двухтактных схемах, приводящее к повышению надежности.

Недостатка резонансных инверторов:

  • а) значительное превышение напряжения на реактивных элементах над напряжением питания ю-за явления резонанса;
  • б) увеличение габаритов сглаживающих фильтров по сравнению с прямоугольным напряжением;
  • в) более высокая установочная мощность ключа!.

Примерная схема транзисторного преобразователя с резонансным инвертором показана на рис. 5.14. Нагрузка Ru подключена параллельно конденсатору Ск через двухпалупериодный выпрямитель VD1 и VD2.

Преобразователь с резонансным инвертором

Рис. 5.14. Преобразователь с резонансным инвертором

Трансформатор Т обеспечивает согласование по уровню напряжения и гальваническую развязку сети и нагрузки. Стабилизация выходного напряжения осуществляется частотой модуляцией тактовой частоты fT схемы управления, для чего /т выбрана несколько меньше резонансной частоты контура LKCK. Регулировкой частоты можно получить нестабильность около 0,1 %. Уровень помех примерно на 15 дБ ниже, чем в нсрсзонансных схемах инверторов.

Для управления ключами инверторов разработано много специализированных и универсальных контроллеров, например, 1114ЕУ1... 1114ЕУ5, UC3846, UC3875, TL494, TL599 и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >