атор С н, а струм, споживаний від джерела живлення, спадає.
У момент t 3 процеси повторюються. У цій схемі, на відміну від попередньої, можна тільки підняти напругу.
Таким чином, протягом часу t і струм id йде через транзистор, і запасається енергія в індуктивності. Потім, протягом інтервалу часу T - t і струм id йде через діод на зарядку конденсатора і на навантаження. Постійна складова струму id не проходить через конденсатор, тому середнє значення струму, що протікає через навантаження,
I н=I d ·. (1.9)
Або
I н=I d (1 - г). (1.10)
Тут г - відносний час включеного стану транзистора.
Малюнок 1.12. Схема підвищувального ППН (а) і діаграми напруг і струмів ілюструють його роботу (б)
З урахуванням справедливості рівності потужностей на вході і виході (1.5)
U н=U d (1.11)
Тоді рівняння регулювальної характеристики у відносних одиницях:
К і== (1.12)
З формули (1.12) випливає можливість нескінченного збільшення напруги на навантаженні. Однак, через зростання втрат в дроселі (він не може бути виконаний без втрат) при збільшенні g одержати дуже велику напругу неможливо. Доцільно збільшення напруги максимум в 3 ... 4 рази. Регулювальна характеристика показана на малюнку 1.11.
Зовнішня характеристика цього ППН дуже м'яка.
Потрібно також відзначити, що у цієї схеми гірше ККД. Він різко падає з ростом коефіцієнта перетворення напруги К і.
Інвертуючий ППН
На малюнку 1.13 а показана схема безпосереднього ППН, инвертирующего напруга (тобто змінює не тільки величину, але й знак напруги на виході), а на малюнку 1.13 б - діаграми напруг на навантаженні і н і на колекторі і до і струмів: споживаного від джерела живлення id, колектора/к, діода i Д і навантаження i H.
Розглянемо роботу схеми. У момент t 1 включається транзистор VT, струм через індуктивність L наростає. У момент t 2 вимикається транзистор, і за рахунок енергії, запасеної в індуктивності, проходить струм по ланцюгу L, C, VD. Отже, на ділянці t 2 - t 3 відбувається заряд ємності С, і струм спадає. У момент t 3 процеси повторюються. На ділянці t 3 -t 4 одночасно з запасанием енергії в дроселі відбувається розряд конденсатора на опір навантаження.
Рівняння регулювальної характеристики:
К і== (1.13)
Тут г - так само відносний час включеного стану транзистора.
З формули (1.13) випливає можливість нескінченного збільшення напруги на навантаженні. Однак, через зростання втрат в реакторі (він не є ідеальною індуктивністю) при збільшенні g отримати велику напругу неможливо. Доцільно збільшення напруги максимум в 2 - 3 рази. Регулювальна характеристика показана на малюнку 1.11.
Ця схема має м'яку зовнішню характеристику. Потрібно також відзначити, що у цієї схеми низький ККД. Він різко падає з ростом коефіцієнта перетворення напруги К і.
Малюнок 1.13. Схема инвертирующего ППН (а) і діаграми напруг і струмів, що ілюструють його роботу (б)
Перетворювачі змінної напруги
Перетворювачі змінної напруги (регулятори змінної напруги) призначені для зміни величини змінної напруги.
На малюнку 1.14 а наведена схема однофазного перетворювача змінної напруги, а на малюнку 14.2 а діаграма напруги на навантаженні. Зміна діючого значення напруги на навантаженні здійснюється зміною кута управління б. Таке регулювання називається фазовим або імпульсною модуляцією на основній частоті (ІМ-ОЧ). При цьому навіть при активному навантаженні погіршується cosц і коефіцієнт потужності. При такому регулюванні навіть піч опору, що має практично чисто активний опір, представляє для мережі як би індуктивне навантаження. Тим не менш, така схема застосовується для регулювання активних і активно-індуктивних навантажень - печей опору, ламп розжарювання, а також однофазних двигунів змінного струму, наприклад, в електроінструменті.
У схемі малюнку 1.14 б застосовані замикаються тиристори, що дозволяє отримати на навантаженні напруга відповідно до малюнку 1.15 б або малюнку 1.15 в. При цьому cosц може бути менше або дорівнює 1, але кут зсуву ц виходить випереджаючим (фазове регулювання з випереджаючим кутом зсуву) або рівним нулю. При такому регулюванні піч опору представляє для мережі як би ємнісне навантаження. У зв'язку зі складністю швидкого переривання струму в ланцюзі, ...
