Файл: Белопольский, И. И. Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений.pdf

Таким образом, в подынтервале 1 открыты оба вен­ тиля В і и В2 и в работе участвуют две э. д. с. еі и е2. Структура схемы, соответствующая подынтервалу 1, представляет-собой параллельное соединение двух (пер­ вой и второй) внутренних ветвей и ветви нагрузки.

Величина у определяет половину подынтервала ком­ мутации и называется углом коммутации. Здесь нагруз­ ку питают две э. д. с., изменяющиеся по синусоидально­ му закону. Известно, что сумма двух синусоид одинако­ вой частоты и амплитуды, сдвинутых по фазе на неко­ торый угол 2 а, дает по форме синусоиду той же частоты, сдвинутую по фазе к исходным синусоидам на угол а. Смежные фазные э. д. с. сдвинуты на угол 20 = 2л/ш. Следовательно, в подынтервале коммутации напряжение (ток) на нагрузке М(ол изменяется по синусоиде, сдвину­

э. д. с. еі и е2 и по времени совпадает с моментом пере­ сечения э. д. с. по огибающей. Вместе с тем по величине максимум будет находиться ниже точки А (рис. 18,6) за счет падения напряжения на сопротивлениях Ті и г2 и равен:

где у — половина угла коммутации; Дчакс— амплитуда э. д. с.

Начиная с момента Фь ток г'цщ) вентиля Ві нарастает, а ток г'в2(і) вентиля В2 спадает (рис. 18,в). В момент Аъ равенства э. д. с. е2 напряжению w0(i) вентиль В2 закры­ вается, его ток становится равным нулю, и через вентиль В1 проходит весь ток нагрузки. Далее до момента йз нагрузку питает только первая э. д. с., через вентиль,

изменяющееся по синусоидальному закону, меньше э. д. с. еі на величину падения напряжения на внутреннем со­ противлении.

Максимум Помакс(о) совпадает по времени с максиму­

Минимум напряжения (тока) нагрузки в том и дру­ гом подынтервале будет в момент начала или окомча-

46

По истечении подынтервала 0 в момент Вз открывает­ ся вентиль Вз, нагрузку питают первая и третья фазные э. д. с., процессы протекают так же, как было рассмо­ трено для промежутка Ві—В2.

Первый вентиль, открывшийся в момент Въ закрыва­ ется в момент Вч (рис. 18,6, в). Длительность открытого

Штриховыми линиями на рис. 18,6 показано обрат­ ное напряжение на вентиле В2 и прием его определения в соответствии с выражением (4). Линейная диаграмма обратного напряжения для этого случая представлена на рис. 19 с сохранением обозначений рис. 18.

Пульсация напряжения (тока) нагрузки, определяе­ мая как относительный размах, т. е. как разность между максимальным и минимальным значениями этого на­ пряжения, отнесенная к его среднему значению t/л, равна:

47

\

Подстановка выражений (2), (3) и (5') в (5) дает:

(6 )

Это выражение показывает, что с увеличением угла коммутации пульсация падает.

Из рассмотрения работы схемы следует, что учет внутренних активных сопротивлений приводит к потерям энергии и явлению коммутации. По сравнению с идеаль­ ными выпрямителями коммутация внутренних ветвей в реальной схеме вызывает следующее:

а) увеличивает длительность работы вентилей и фаз трансформатора на величину подынтервала коммутации;

вентилей и фаз.

Следует отметить, что указанное выше явление ком­

48

анализа 'реальная характеристика вентиля может быть аппроксимирована двумя линиями, как это показано на рис. 20,а. От простой двухлинейной характеристики, при­ веденной на рис. 18,г, характеристика, показанная на рис. 20,а, отличается тем, что наклонная линия смещена от начала координат на некоторую величину Есм, кото­ рую можно назвать напрязюением смещения.

Тем самым влияние начального участка реальных ха­ рактеристик вентилей можно учесть путем введения фиктивной противо-э. д. с. во внутренние ветви схемы замещения (рис. 18,а). При этом физическая сущность явлений, рассмотренных выше, не претерпевает принци­ пиальных изменений, но режимные показатели схемы и условия ее работы.изменяются.

Несмотря на учет напряжений смещения, способст­ вующих существованию режима прерывистых выходных токов, в многофазных схемах (от^З) по-прежнему на­ блюдается явление коммутации (см. рис. 20,6, где пунк­ тирной линией показано суммарное напряжение ин= = «о+£см). Вместе с тем по сравнению с предыдущим случаем, когда учитывались лишь активные сопротивле­ ния, учет напряжений смещения снижает напряжение «о на нагрузке, сокращает подынтервал коммутации и длительность открытого состояния вентилей и работы фаз трансформатора, увеличивает величину пульсации, уменьшает средние, действующие и амплитудные значе­ ния токов нагрузки, вентиля и фазы и амплитуду обрат­ ного напряжения. При этом потери на вентиле возраста­ ют, а к. п. д. схемы снижается.

Как уже отмечалось, низковольтные схемы выпрям­

Поэтому следует рассмотреть особенности работы этих схем при изменении их внутренних сопротивлений и сопротивления нагрузки в широких пределах.

Состояния схем или устройств, имеющие место при изменении параметров в широких пределах, будем назы­ вать параметрическими.

Для удобства дальнейшего изложения введем также следующие понятия: приведенное к сопротивлению на­ грузки внутреннее сопротивление выпрямителя n=r[R, приведенное к внутреннему сопротивлению выпрямите­ ля сопротивление его нагрузки N ~ R /r и приведенное