33. Структурную схему преобразователя напряжения повышающего типа.

Здесь описаны преобразователи, в которых напря­жение напряжение на нагрузке больше напряжения источника и может регулироваться от величины напряжения источ­ника до значения, и несколько раз большего.

Принцип действия схемы для повышения напряжения.

Принципиальная схема показана на рис. 8-12. Ключ К₁ будет затем заменен тиристором. Для упрощения допустим, что индуктивность L_F достаточно велика,

чтобы сгладить ток источника, а емкость C_F достаточно велика, чтобы колебания напряжения на нагрузке были ничтожными, и потери в преобразователе незначительными.

Если ключ К₁ быстро периодически включать и вы­ключать, то напряжение на нагрузке будет большее, чем э. д. с. источника.

Когда К₁ включен, в L_F запасается дополнительная порции энергии. Когда ключ К₁ выклю­чен, энергия передается от L_F к конденсатору фильтра C_F и нагрузке. Например, если проводящее и непрово­дящее время К₁ одинаково, то напряжение на нагрузке в 2 раза больше э. д. с. источника.

Дополнительная порция энергии, в L_F пока К₁ включен, равна , а энергия, переданная от к C_F и нагрузке, пока К₁ выключен, равна Напряжение на нагрузке в функции отношения времен может быть определено следующим образом:

Напряжение регулируется отношением времен (время - импульсное регулирование).

Этот способ повышения и регулирования напряже­ния является более выгодным, чем инвертор — выпрями­тель, когда требуется широкий диапазон регулирования с коэффициентом преобразования порядка 2 : 1 или менее.

Потери делают напряжение на нагрузке ниже того, которое получилось. Величина индуктивности L_F определяется требуемыми пульсациями входного тока и рабочей частотой. На практике пульсации при полной нагрузке допускаются равными 20%, так что входной ток остается непрерывным до достаточно малой нагруз­ки. Обычно желательно иметь минимальные пульсации как по условиям работы источника, так и по условиям импульсной нагрузки ключа К₁.

Регулирование напряжения тиристором при постоянной частоте

На рис. 8-13 показана схема, в которой применен принцип, изложенный выше. К₁ заменен тиристором Т₁. Генератор импульсов управления дает отпирающие им­пульсы на Т₁ с постоянной частотой. Коммутирующие и регулирующие элементы аналогичны примененным в схеме рис. 8-9. Величина проводящего периода Т₁ регулируется током I_у.

Регулирование близкого к э. д. с. источника напряжения на нагрузке

На рис. 8-14 показана схема повышающего устрой­ства с переменной частотой. Она особенно выгодна, когда напряжение на нагрузке требуется поддерживать

почти равным напряжению источника. Генератор управ­ляющих импульсов переменной частоты на однопереходном транзисторе может снижать частоту до нуля. При этом Т₁ все время заперт, что дает , если пренебречь падением напряжения в .

Схема, в которой напряжение на нагрузке может быть значительно больше э. д. с. напряжения-источника.

Использование реактора L_F с отводом (рис. 8-15) дает схему, в которой в несколько раз больше Е_d. Такой комбинированный реактор-автотрансформатор

дает напряжение выше номинального для тиристора и связанных с ним цепей. Максимум напряжения на тири­сторе меньше, чем Е_d, но зато пик тока через него соот­ветственно возрастает.

Во всех схемах время - импульсных регуляторов, при­веденных в этой главе, возможно применение изолиро­вочного трансформатора в цепи нагрузки. При этом по­вышается общая реактивная мощность схемы. Вдобавок такие трансформаторы могут потребовать воздушных зазоров или специальных размагничивающих потоков, чтобы обеспечить работу на пульсирующем постоянном напряжении, получаемом в преобразователях с ВИР.