7

Двотактний полумостовой перетворювач

Вивчимо принципову схему двотактного полумостового перетворювача, носить міжнародне назву «half bridge» (Рис. 1).

File0052рис.1. Двотактний полумостовой перетворювач

Поки на затвори транзисторів не надходило напруга, вони закриті. Напруга в середній точці ємнісного дільника, виконаного на конденсаторах С1 і С2 однаковою ємності, складає половину від постійної напруги, живить перетворювач.

Подамо від задає генератора на затвор транзистора VT2 відмикають напруга. Подрібнення + Uлор, конденсатор С1, обмотка трансформатора TV1, транзистор VT2, -Uлор потече струм. На вторинній обмотці трансформатора TV1 виникне напруга, яке буде випрямлено диодной складанням VD1 і згладжено конденсатором С3. Транзистор VT1 весь цей час був закритий.

Подамо замикає напруга на затвор транзистора VT2 і спиратися напруга на затвор транзистора VT1. Струм потече по ланцюгу + Uлор,транзистор VT1, обмотка трансформатора TV1, конденсатор С3, -Uлор. На вторинній обмотці трансформатора TV1 з'явиться напруга протилежної полярності щодо попереднього такту, яке випрямить діодний збірка VD1 і згладить конденсатор С3. Потім постійна напруга з конденсатора С3 буде докладено до навантаження. Транзистор VT2 протягом другого такту закритий.

як видно, струм через навантаження протікає протягом обох тактів. Частота пульсації вихідної напруги в два рази вище частоти перетворення, що дозволяє використовувати конденсатор С3 фільтра, що згладжує з невеликою номінальною ємністю. Приватна петля гистерезиса муздрамтеатру трансформатора полумостового перетворювача близька до граничної петлі гістерезису.

Поки навантаження не з'єднана з ПІП, до кожного конденсатору ємнісного дільника напруги прикладена половина від постійної напруги, живить перетворювача. Якщо ємність конденсаторів дільника напруги буде недостатньо велика, то при максимальному навантаженні протягом кожного напівперіоду конденсатори будуть істотно розряджатися, і напруга на них перевищить половину напруги живлення перетворювача.

напруга, прикладена до первинної обмотці імпульсного трансформатора полумостового перетворювача, можна обчислити за формулою:

File0053де Uп - постійна напруга, живить перетворювач;

Uнас - напруга насичення одного ключового транзистора.

Ємність кожного конденсатора дільника напруги можна обчислити за такою формулою:

копія File0053Де С - ємність конденсатора, F;

Iперв.макс - амплітуда повного струму через первинну обмотку трансформатора;

F – частота перетворення, Гц;

Аіс - зміна напруги на конденсаторі за тривалість часу проходження через нього імпульсу повного струму Iперв.макс.

Величина доданої до конденсатору змінної складової напруги не повинна перевищувати максимально допустиму довідкову величину для компонента даної марки і типу. важливо пам'ятати, що номінальна ємність багатьох конденсаторів на високій частоті і при низькій температурі навколишнього середовища істотно зменшується.

Полумостового перетворювачі знайшли широке застосування при вихідний потужності від декількох ватів до декількох кіловат.

Гідність полумостового перетворювача полягає в низькому зворотному напрузі, доданому до кожного ключового транзистора в стані відсічення, приблизно рівному постійній напрузі харчування перетворювача.

Це дозволяє використовувати полумостового перетворювачі при високому напрузі. Полумостового перетворювачі можуть бути включені без навантаження, і при цьому не буде небезпечного пошкодження компонентів. Частота пульсації дорівнює подвоєною частотою перетворення.

Якщо ємності конденсаторів дільника напруги строго однакові, ключові транзистори ідентичні один одному, і петля гістерезису матеріалу магнтопровода не містить дефектів, то можна вважати, що підмагнічування осердя імпульсного трансформатора відсутня. Така картина можлива тільки в ідеалі. так, наприклад, в реальному полумостового перетворювачі ємності конденсаторів в дільнику напруги завжди відмінні один від одного і, отже, несимметрично перемагничивание трансформатора. Однак ступінь несиметрії звичайно багато менше, ніж в магнитопроводах трансформаторів однотактний перетворювачів. Одним з найпростіших способів зменшення подмагнічіванмя сердечника полумостового перетворювача є включення неполярного конденсатора між імпульсним трансформатором і середньою точкою ємнісного дільника напруги.

До недоліків відносять наявність двох конденсаторів в дільнику напруги, руйнування компонентів ПІП при перевантаженні по струму в навантаженні при відсутності системи захисту, менший ККД, ніж досяжний в мостовому перетворювачі.

джерело: Джерела живлення. Moskatov E.A.

7 Коментарі

  1. “Подамо від задає генератора на затвор транзистора VT2 відмикають напруга. По ланцюгу + Uвх, конденсатор С1, обмотка трансформатора TV1, транзистор VT2, -UVH потече струм.”

    Може бути я чогось не розумію або можливо я трохи поекспериментував з хімією, але, якщо через С1 тече струм, то цей конденсатор з пробоєм і його потрібно міняти. Через робочий конденсатор струм не тече ніколи (ні при постійній напрузі, ні при змінному).

    Робота схеми виглядає так:
    1. VT1 відкритий, VT2 закритий. Струм тече + Uвх, VT1, TV1, С2. При цьому заряд накопичується на обкладанні конденсатора, а не проходить через нього. В даному випадку С2 є споживачем енергії.
    2. VT1 закритий, VT2 відкритий. Струм тече С2, TV1, VT2, --Uvh. В даному випадку С2 є джерелом енергії.

    С1 тут потрібен для освіти ємнісного дільника напруги.

    • 1) змінний у нас ток, а не напруга
      2) змінний струм саме тече через конденсатор, це цілком коректне опис того, що відбувається

      • 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, 7Ватт, 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, тобто. 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 сподіваюся, Вы учили английский, и по правилам перевода, надо переводить с конца, главное слово ток. Учите электротехнику и удачи Вам.

  2. C1 і C2 - дільники Uin. та джерела енергії, відповідно від C2 до VT2, і С1 VT1 до розведення. При подачі С1 струм VT1 протікає по ланцюгу і заряджає С2. Коли С2 постачає VT2, то + -Uvh. заряди C1.

  3. “Подамо замикає напруга на затвор транзистора VT2 і спиратися напруга на затвор транзистора VT1. Струм потече по ланцюгу + Uвх,транзистор VT1, обмотка трансформатора TV1, конденсатор С3, -Уф”
    Може я щось не правильно зрозумів, але струм протікає через С3 у вторинному контурі трасформатора, а він гальванически розв'язаний, тобто. ток з первинної обмотки ніяк не може текти по вторинній – це нонсенс. У первинній обмотці струм протікає через конденсатор С2. тобто. правильно буде так: “Подамо замикає напруга на затвор транзистора VT2 і спиратися напруга на затвор транзистора VT1. Струм потече по ланцюгу + Uвх,транзистор VT1, обмотка трансформатора TV1, конденсатор С2, -Уф”

  4. За винятком помилки, на яку я вказав вище, класна стаття! Все просто і зрозуміло. На інших сайтах написано так, що без півлітра не розберешся, хоча і півлітра там навряд чи допоможе. Хотілося б побачити доповнення до статті, хоча б пару абзаців, а навіщо все це потрібно? Навіщо полумостовой перетворювач, якщо є бруківці. Економія на двох діодах? що, звісно. Але при полумостового додаються два конденсатора, які теж не безкоштовні. плюс, як я розумію, конденсатори тримають на обкладинках половину заряду, і трасформатор не почне працювати, поки напруга на конденсаторах не перевищить 50%. тобто. ми або не використовуємо половину потенційної потужності трасформатора, або ставимо менш потужний і більш дешевий трасформатор. Так що чи?

  5. Струм через конденсатор НЕ тече. Існує струм заряду і струм розряду конденсатора. В даному випадку, в початковому стані конденсатори С1 і С2 заряджені до половини Uвх кожен. При відкритті Т1 тече струм розряду конденсатора С1 по ланцюгу: +С1, VT1, TV1, -С1. При відкритті VT2 тече струм розряду конденсатора С2 по ланцюгу: +С2, TV1, VT2, --Uvh. Так як імпульси короткі, а ємності С1 і С2 великі, то вони не встигають розряджатися, а в проміжках між імпульсами заряджаються.

Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований.