7

Convertisseur demi-pont push-pull

Изучим принципиальную схему двухтактного полумостового преобразователя, носящего международное называние «half bridge» (riz. 1).

File0052Fig.1. Convertisseur demi-pont push-pull

Пока на затворы транзисторов не поступило напряжение, они закрыты. Напряжение в средней точке емкостного делителя, выполненного на конденсаторах С1 и С2 одинаковой емкости, составляет половину от постоянного напряжения, питающего преобразователь.

Подадим от задающего генератора на затвор транзистора VT2 отпирающее напряжение. По цепи +Uвх, condensateur C1, enroulement transformateur TV1, transistor VT2, -laвх потечет ток. На вторичной обмотке трансформатора TV1 возникнет напряжение, которое будет выпрямлено диодной сборкой VD1 и сглажено конденсатором С3. Транзистор VT1 все это время был закрыт.

Подадим запирающее напряжение на затвор транзистора VT2 и опирающее напряжение на затвор транзистора VT1. Ток потечет по цепи +Uвх,transistor VT1, enroulement transformateur TV1, конденсатор С3, -laвх. На вторичной обмотке трансформатора TV1 появится напряжение противоположной полярности относительно предыдущего такта, которое выпрямит диодная сборка VD1 и сгладит конденсатор С3. Затем постоянное напряжение с конденсатора С3 будет приложено к нагрузке. Транзистор VT2 в течение второго такта закрыт.

Comme on le voit, ток через нагрузку протекает в течение обоих тактов. Частота пульсации выходного напряжения в два раза выше частоты преобразования, что позволяет использовать конденсатор С3 сглаживающего фильтра с небольшой номинальной емкостью. Частная петля гистерезиса магнитопровода трансформатора полумостового преобразователя близка к предельной петле гистерезиса.

Пока нагрузка не соединена с ИИП, к каждому конденсатору емкостного делителя напряжения приложена половина от постоянного напряжения, питающего преобразователя. Если емкость конденсаторов делителя напряжения будет недостаточно велика, то при максимальной нагрузке в течение каждого полупериода конденсаторы будут существенно разряжаться, и напряжение на них превысит половину напряжения питания преобразователя.

La tension, приложенное к первичной обмотке импульсного трансформатора полумостового преобразователя, можно вычислить по формуле:

File0053Где Un – постоянное напряжение, питающее преобразователь;

lanous – напряжение насыщения одного ключевого транзистора.

Емкость каждого конденсатора делителя напряжения можно вычислить по следующей формуле:

Копия File0053Где С – емкость конденсатора, F;

jeперв.макс – амплитуда полного тока через первичную обмотку трансформатора;

F – частота преобразования, Hz;

ΔUavec – изменение напряжения на конденсаторе за длительность времени прохождения через него импульса полного тока Iперв.макс.

Величина приложенной к конденсатору переменной составляющей напряжения не должна превышать максимально допустимую справочную величину для компонента данной марки и типа. Важно помнить, что номинальная емкость многих конденсаторов на высокой частоте и при низкой температуре окружающей среды существенно уменьшается.

Полумостовые преобразователи нашли широкое применение при выходной мощности от нескольких ватт до нескольких киловатт.

Достоинство полумостового преобразователя заключается в низком обратном напряжении, приложенном к каждому ключевому транзистору в состоянии отсечки, примерно равном постоянному напряжению питания преобразователя.

Это позволяет использовать полумостовые преобразователи при высоком питающем напряжении. Полумостовые преобразователи могут быть включены без нагрузки, и при этом не будет опасного повреждения компонентов. Частота пульсации равна удвоенной частоте преобразования.

Если емкости конденсаторов делителя напряжения строго одинаковы, ключевые транзисторы идентичны друг другу, и петля гистерезиса материала магнтопровода не содержит дефектов, то можно полагать, что подмагничивание сердечника импульсного трансформатора отсутствует. Такая картина возможна только в идеале. si, par exemple, в реальном полумостовом преобразователе емкости конденсаторов в делителе напряжения всегда отличны друг от друга и, donc, несимметрично перемагничивание трансформатора. Однако степень несимметрии обычно много меньше, чем в магнитопроводах трансформаторов однотактных преобразователей. Одним из простейших способов уменьшения подмагничиванмя сердечника полумостового преобразователя является включение неполярного конденсатора между импульсным трансформатором и средней точкой емкостного делителя напряжения.

К недостаткам относят наличие двух конденсаторов в делителе напряжения, разрушение компонентов ИИП при перегрузке по току в нагрузке при отсутствии системы защиты, меньший КПД, чем достижимый в мостовом преобразователе.

source: alimentations. Москатов Е.А.

7 commentaires

  1. Подадим от задающего генератора на затвор транзистора VT2 отпирающее напряжение. По цепи +Uвх, condensateur C1, enroulement transformateur TV1, transistor VT2, -Uвх потечет ток.

    Может быть я чего не понимаю или быть может я немного поэкспериментировал с химией, mais, если через С1 течёт ток, то этот конденсатор с пробоем и его нужно менять. Через рабочий конденсатор ток не течет никогда (ни при постоянном напряжении, ни при переменном).

    Работа схемы выглядит так:
    1. VT1 открыт, VT2 закрыт. Ток течет +Uвх, VT1, TV1, S2. При этом заряд накапливается на обкладке конденсатора, а не проходит через него. В данном случае С2 является потребителем энергии.
    2. VT1 закрыт, VT2 открыт. Ток течет С2, TV1, VT2, -Uvh. В данном случае С2 является источником энергии.

    С1 тут нужен для образования ёмкостного делителя напряжения.

    • 1) переменный у нас ток, а не напряжение
      2) переменный ток именно течёт через конденсатор, это вполне корректное описание происходящего

      • Уважаемый, читайте теорию. Напряжение постоянное и переменное, а не ток. В иностранных изданиях ток переменный и постоянный, это в корне не верно, у них и звёзды это дырки в небе, а не планеты излучающие свет. Может у Вас и земля плоская? Ток это, как вода, открыли кран, сколько выпили, столько выпили. Если это светодиодная лампочка, то она потребляет стабильно определённое колличество тока. При 220В, 7Watt, получается 0,03А. А если это радио, то оно не стабильно потребляет ток, программа чётко настроено, одно значение, программа немного сбилась, появились помехи, другой ток, à savoir. радио потребляет ток динамически. Сильно Вам в голову вбили западную конструкцию DC/AC. Хотя если разобраться, это просто сокращение и в переводе это будет значить, что ток постоянного напряжения и ток переменного напряжения. Я надеюсь, Вы учили английский, и по правилам перевода, надо переводить с конца, главное слово ток. Учите электротехнику и удачи Вам.

  2. С1 и С2 се явяват делители на Uвх. и източници на енергия, съответно С2 на VT2, и С1 на VT1 до тяхното разреждане. Когато С1 захранва VT1 протича ток по веригата и зарежда С2. Когато С2 захранва VT2, alors + Uvh. зарежда С1.

  3. Подадим запирающее напряжение на затвор транзистора VT2 и опирающее напряжение на затвор транзистора VT1. Le courant circule dans le circuit + Uin,transistor VT1, enroulement transformateur TV1, конденсатор С3, -Uвх.
    Может я что-то не правильно понял, но ток протекает через С3 во вторичном контуре трасформатора, а он гальванически развязан, à savoir. ток из первичной обмотки никак не может течь по вторичнойэто нонсенс. В первичной обмотке ток протекает через конденсатор С2. à savoir. правильно будет так: “Подадим запирающее напряжение на затвор транзистора VT2 и опирающее напряжение на затвор транзистора VT1. Le courant circule dans le circuit + Uin,transistor VT1, enroulement transformateur TV1, condensateur C2, -Uвх.

  4. За исключением опечатки, на которую я указал выше, классная статья! Все просто и понятно. На других сайтах написано так, что без поллитра не разберешься, хотя и поллитра там вряд ли поможет. Хотелось бы увидеть дополнение к статье, хотя бы пару абзацев, а зачем все это нужно? Зачем полумостовой преобразователь, если есть мостовой. Экономия на двух диодах? Oui, bien sûr. Но при полумостовом добавляются два конденсатора, которые тоже не бесплатны. Плюс, как я понимаю, конденсаторы держат на обкладках половину заряда, и трасформатор не начнет работать, пока напряжение на конденсаторах не превысит 50%. à savoir. мы или не используем половину потенциальной мощности трасформатора, или ставим менее мощный и более дешевый трасформатор. Так что ли?

  5. Ток через конденсатор не течёт. Существует ток заряда и ток разряда конденсатора. Dans ce cas, в исходном состоянии конденсаторы С1 и С2 заряжены до половины Uвх каждый. При открытии Т1 течёт ток разряда конденсатора С1 по цепи: +C1, VТ1, ТV1, -C1. При открытии VT2 течёт ток разряда конденсатора С2 по цепи: +S2, TV1, VT2, -Uvh. Так как импульсы короткие, а ёмкости С1 и С2 большие, то они не успевают разряжаться, а в промежутках между импульсами подзаряжаются.

Laisser un commentaire

Votre adresse email ne sera pas publiée.