Файл: Богомолов А.М. Судовая полупроводниковая электроника.pdf

s

Рис. 106. Расчетные кривые для определения необходимой установленной мощности выходного фильтра для однофазных преобразователей

Рис. 107. Схема полосового фильтра с использованием силового трансформатора в качестве катушки индуктивности параллельно­ го резонансного контура

определяется по нижней кривой (рис. 106). Если выход­ ной каскад формирует напряжение прямоугольной фор­ мы (ф= 0), необходимая установленная мощность фильт­ ра определяется по верхней кривой.

В некоторых случаях бывает целесообразно или не­ обходимо функции выходного трансформатора и индук­ тивности параллельного контура L% объединить в одном элементе. Именно такая схема выходного фильтра пока­ зана на рис. 107. В этом случае можно получить выигрыш

всуммарной установленной мощности трансформатора

ифильтра.

Схемы управления преобразователей постоянного напряжения в переменное предназначены для формиро­ вания управляющих импульсов напряжения, которые по­ даются на выходные каскады. Наиболее простой схемой управления является обычный преобразователь с само­ возбуждением, выполненный на рис. 96, а. Применяя для этой схемы стабилизированный источник питания срав­ нительно малой мощности, можно получить прямоуголь­ ные импульсные напряжения стабильной частоты, при­ годные для управления выходным каскадом. Однако практического применения такой вариант схемы управ­ ления почти не находит, поскольку, пользуясь этой схе­ мой на выходе преобразователя, можно получить только

Рис. 108. Схема для получения двух прямоугольных напряжений с регулируемым сдвигом по фазе

251

-V n

Рис. 109. Транзисторный преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное

напряжение прямоугольной формы, что вынуждает при­ менять громоздкие выходные фильтры.

Как уже говорилось, практически предпочитают та­ кие варианты схем управления, которые дают возмож­ ность получать два синхронизированных прямоугольных напряжения с некоторым фазовым сдвигом 2ф. Такую схему управления можно построить на основе двух пре­ образователей с самовозбуждением, соединенных синхро­ низирующей цепью. Эта схема показана на рис. 108. В ней используются два преобразователя с самовозбужде­ нием, причем один из них ПРХявляется ведущим, а дру­ гой ПР2 — ведомым. Преобразователь ПР2 управляется вторичными обмотками трансформатора Три <в3 и о).(, причем сдвиг по фазе двух преобразователей регулиру­ ется с помощью магнитного усилителя МУь Эту схему можно применять как в преобразователях с фиксирован­ ным фазовым сдвигом, так и в стабилизированных пре­ образователях. Во втором случае в обмотку управления МУХс выхода преобразователя подается сигнал, кото­ рый при изменениях выходного напряжения изменяет фазовый сдвиг таким образом, чтобы компенсировалось изменение выходного напряжения.

Втрехфазных преобразователях требуется схема уп­ равления, вырабатывающая три управляющих прямо­ угольных напряжения с фазовым сдвигом 120 электриче­ ских градусов. Эта схема также может быть реализова­ на с помощью описанного выше принципа.

Втех случаях, когда к преобразователям предъявля­

ются повышенные требования в отношении стабильности параметров выходного напряжения, схемы управления значительно усложняются. Однако рассмотрение таких схем выходит за рамки настоящей книги. •

В качестве примера на рис. 109 показана схема тран­ зисторного преобразователя постоянного напряжения в переменное, построенная на основе описанных блоков.

§6. Тиристорные преобразователи

Воснову действия тиристорных преобразователей по­ ложены те же принципы, что и у транзисторных, а имен­

но — коммутация напряжения на первичной обмотке трансформатора с помощью полупроводниковых ключей. Преимущество тиристорных ключей состоит в том, что

2 5 3

они позволяют коммутировать цепи с гораздо более вы­ сокими напряжениями и токами, чем транзисторные. Тем не менее тиристорные ключи обладают существен­ ным недостатком, который заключается в том, что обыч­ ный тиристор является ключом с односторонним управ­ лением. Это означает, что с помощью управляющего им­ пульса тиристор может быть включен, но не может быть выключен.

Для выключения тиристора необходимо ток, проте­ кающий по его анодной цепи, уменьшить до нуля, а точ­ нее, до некоторой величины, называемой током гашения или током удержания тиристора и составляющей доли процента от номинального значения анодного тока. Вследствие этого в схемы тиристорных преобразователей необходимо вводить специальные цепи гашения.

На рис. 110 изображена схема тиристорного преобра­ зователя, в котором роль коммутирующего элемента иг­ рает конденсатор С. Принцип действия этой схемы за-

ключается в следующем, К цепям управляющих электродов подключена схема управления, которая поочеред­

обозначенной на рис. ПО.

Это напряжение трансфор­ мируется во вторичную обмот­ ку и прикладывается к нагруз­ ке. Одновременно происходит заряд конденсатора С в соот-

Рис. ПО. Тиристорный преобразова­ тель постоянного напряжения в пере­ менное

2 5 4