CCF20110506024

mator ten, pracujący z nasyceniem, dostarcza tylko niewielkiej mocy, niezbędnej do wysterowania tranzystorów przełączających. Jest on więc elementem niewielkim. Może więc być wykonywany ze stosunkowo drogich rdzeni o prostokątnej pętli histerezy. Transformator Tr2 przenoszący moc do obciążenia pracuje poniżej indukcji nasycenia.

Praca układu przebiega w sposób następujący. Załóżmy, że przewodzi tranzystor Tl. Na uzwojeniu pierwotnym (całym) transformatora Tr2 panuje więc napięcie bliskie wartości 2 U_we. Napięcie to jest podawane poprzez rezystor sprzężenia zwrotnego R_F na uzwojenie pierwotne transformatora sterującego Tri. Uzwojenia wtórne transformatora sterującego są tak nawinięte, że tranzystor Tl jest nasycony, a tranzystor T2 spolaryzowany wstecznie. Prąd magnesujący transformatora sterującego narasta aż do momentu wejścia transformatora w nasycenie. W tym momencie prąd uzwojenia pierwotnego transformatora Tri raptownie wzrasta, powodując dodatkowy spadek napięcia na rezystorze R_F. Powoduje to zmniejszenie prądu sterującego, a więc i prądu kolektora tranzystora Tl. Szybkie zmniejszenie prądu kolektora i zmiana kierunku zmian strumienia magnetycznego powoduje zmianę polaryzacji napięć we wszystkich uzwojeniach. Tranzystor Tl przechodzi w stan odcięcia, a zaczyna przewodzić tranzystor T2. Stan ten trwa aż do momentu ponownego wejścia

Rys. 7.35. Przebiegi U_CE w układzie z rys. 7.34

Rys. 7.36. Przetwornica przeciwsobna dwu-transformatorowa z układem startowym

w nasycenie transformatora Tri. Obwód przechodzi ponownie do stanu początkowego i cykl powtarza się. Częstotliwość oscylacji jest zależna od parametrów transformatora Tri i od wartości rezystancji R_F.

Prąd kolektora każdego tranzystora ma składową związaną z odbiornikiem, składową magnesującą transformatora wyjściowego i składową odpowiadającą prądowi w uzwojeniu pierwotnym transformatora' sterującego. Transformator wyjściowy nie wchodzi w nasycenie. Jego prąd magnesujący może więc być bardzo niewielki. Przebiegi napięcia i prądu kolektora tranzystora w układzie z rys. 7.34 przedstawiono na rys 7.35.

W celu zapewnienia prawidłowego startu układu, stosowany jest układ rozruchowy diodowo-rezystorowy. Schemat przetwornicy przeciwsobnej dwu-transformatorowej z układem rozruchowym i rezystorami stabilizującymi w bazach tranzystorów przedstawiony jest na rys. 7.36.

7.3.2.4. Projektowanie przetwornic dwutransformatorowych

Podobnie jak dla innych typów przetwornic danymi wyjściowymi do projektowania są:

—    napięcie zasilania U_we,

—    napięcie odbiornika U„ = U_wy,

—    prąd odbiornika

Przyjmujemy, że przetwornica będzie pracować w układzie jak na rys. 7.36 (jeśli będzie to przetwornica napięcie stałe — napięcie przemienne należy pominąć prostownik i filtr wyjściowy). Podstawowym parametrem, jaki należy założyć jest — podobnie jak w przypadku przetwornicy jednotransformatorowej

—    częstotliwość pracy.

Dla przetwornic napięcie stałe — napięcie stałe należy przyjmować dużą częstotliwość pracy, ograniczoną jedynie parametrami dostępnych tranzystorów. Dla przetwornic napięcie stałe — napięcie przemienne częstotliwość pracy jest narzucona przez urządzenie odbiorcze. Z częstotliwością pracy wiąże się wybór rdzenia transformatora sterującego. Jak wspomniano wcześniej, korzystne jest wykonanie rdzenia transformatora sterującego z materiału o prostokątnej pętli histerezy. Permalloje mające taką pętlę histerezy mogą być jednak stosowane tylko do częstotliwości pracy rzędu kilku kHz. Przy większych częstotliwościach pracy, jakie stosuje się w przetwornicach napięcie stałe

—    napięcie stałe, korzystniej jest jako transformator sterujący stosować także transformator na rdzeniu ferrytowym. Większa zależność częstotliwości tego układu, np. od temperatury, jest w tym zastosowaniu mało szkodliwa. Ponieważ prąd magnesujący transformator Tr2 może być stosunkowo mały w porównaniu z prądem obciążenia, można założyć prostokątny przebieg prądu kolektora. Wartość I_c max, równą wartości prądu zasilania I_z, można więc określić z wzoru:

gdzie P₀ jest mocą odbiornika, a ą sprawnością przetwornicy.

277