транзистора Ti. При этом к верхней половине первичной обмотки окажется приложенным напряжение источника Uq за вычетом падения напряжения в открытом транзисторе Ти Увеличение тока в верхней половине первичной обмотки и магнитного потока в сер-, дечнике^трансформатора происходит до насыщения материала по-следнего.

При насыщении материала сердечника увеличение магнитного потока прекращается и ЭДС обмотки ОС становится равной нулю, так что потенциал базы транзистора Ti повыщается. При этом \сопротивление транзистора Ti увеличивается, а ток коллектора Т\ уменьщается, вызывая уменьщение магнитного потока в сердечнике трансформатора. Изменение магнитного потока в сторону умень-щения изменит направление ЭДС обмотки ОС так, что транзистор Гг откроется, а транзистор Ti закроется. В дальнейшем будет происходить увеличение тока, протекающего через транзистор Гг и нижнюю половину первичной обмотки трансформатора. При этом магнитный поток в сердечнике, изменив направление, начнет также увеличиваться. При достижении насыщения сердечника вновь произойдет переключение, т. е. транзистор Т^ откроется, а транзистор Гг закроется и т. д.

Таким образом, транзисторы Ti и Гг работают в ключевом режиме, поочередно подключая к верхней и нижней половинам первичной обмотки трансформатора постоянное напряжение Lo и обеспечивая периодическое изменение тока первичной обмотки. Изменяющийся магнитный поток в сердечнике трансформатора индуктирует во вторичной обмотке переменную ЭДС, форма кривой которой близка к прямоугольной. Для уменьшения потерь мощности на переключение в транзисторах Ти Гг сердечники трансформаторов изготовляют из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (например, 50 НП, 79 НМ, 34 НШП).

Переключение транзисторов может происходить раньше, чем наступит насыщение сердечника. В этом случае магнитный поток перестает увеличиваться из-за того, что коллекторный ток транзистора достиг своего предельного значения. Предельное значение коллекторного тока определяется максимально возможной в данной схеме величиной базового тока и коэффициентом усиления транзистора по току. Необходимо отметить, что такой режим работы преобразователя используется редко, так как работа преобразователя в этом случае мало экономична и неустойчива кз-за влияния разброса параметров транзисторов на режим переключения.

Преобразователи рис. 9.1а используются как задающие генераторы для усилителей мощности п как автономные маломощные источники электропитания. Их основные достоинства - простота схе.мы, а также нечувствительность к коротким замыканиям в цепи нагрузки. При коротком замыкании в цепи нагрузки срываются автоколебания преобразователя и транзисторы Ti и Гг закрываются. Недостатком преобразователей с насыщающимся трансформатором является наличке выбросов коллекторного тока в момент

переключения транзисторов, что увеличивает потери в преобразователе.

Схема рис. 9.16 имеет ряд преимуществ по сравнению со схемой рис. 9.1а. Выходной трансформатор преобразователя рис. 9.16 работает в линейной области без захода рабочей точки в область насыщения. Переключение транзисторов Ti, Tz осуществляется за счет насыщения промежуточного трансформатора Tpz. Сопротивление Roc в цепи первичной обмотки трансформатора Tpz необходимо для устранения бросков коллекторного тока при переключении транзисторов. В момент насыщения сердечника трансформатора Тр2 увеличивается ток в его первичной обмотке. Напряжение на сопротивление Roc резко возрастает, ток базы, а соответственно и ток коллектора транзистора уменьшаются.

В двухтрансформаторной схеме преобразователя транзисторы переключаются при меньших значениях коллекторных токов, чем в схеме с насыщающимся трансформатором.

Недостатком преобразователя является наличие дополнительного трансформатора и некоторое усложнение его базовых цепей.

В рассмотренных схемах преобразователей к закрытому транзистору прикладывается напряжение, равное сумме напряжения питания Uo и ЭДС, наведенной в неработающей половине первичной обмотки. Следовательно, напряжение на закрытом транзисторе равно удвоенному напряжению питания (2 б'о). Кроме того, напряжение на транзисторе может иметь выброс, возникающий в момент его выключения. Амплитуда выброса зависит от индуктивности рассеяния обмоток трансформатора и скорости изменения тока коллектора.

Таким образом, в схемах двухтактных преобразователей, где трансформатор выполнен со средней точкой, напряжение на закрытом транзисторе, превышает удвоенное значение напряжения питания. Поэтому рассмотре.тпые схемы преобразователей используются при сравнительно низких напряжениях источника питания (f/o = 25-ЗОВ).

В схеме рис. 9 2 транзисторы Ti-Г4 образуют мост, в одну диагональ которого включена первичная обмотка трансформатора Tpi, а в другую диагональ включен источник питания с напряжением Uq. Обмотки обратной связи подключаются к базам транзисторов Ti-через дополнительные сопротивления Rq. Сопротивления Ri установлены в схеме для надежного запуска преобразователя в момент иодачи напряжения питания. В мостовых преобразователях напряжение коллектор - эмиттер закрытого транзистора не превышает напряжение питания Uq, поэтому они применяются для преобразования больших мощностей и при повышег-ных напряжениях питания К недостаткам мостовой схемы по сравнению со схемами рис. 9 1 следует отнести вдвое большее число транзисторов.

Преобразователи с усилителями мощности. При преобразовании больших мощностей наибольшее расиространепие получили преобразователи с использованием усилителя мощно-

сти. Усилитель мощности управляется от задающего генератора. В качестве задающего генератора можно использовать преобразователь с самовозбуждением. Применение таких преобразователей целесообразно, если необходимо обеспечить постоянство частоты и напряжения на выходе, а также неизменность формы кривой переменного напряжения при изменении нагрузки преобразователя. Наиболее распространенные схемы усилителей мощности изображены на рис. 9.3.

Двухтактная схема усилителя мощности рис. 9 За применяется

Рис 9 2 Схема мостового преобразователя с самовозбуждением

Рис. 9 3. Схемы усилителей мощности.

а) со средней точкой; б) мостовая

В основном при питании преобразователя от источника с низким напряжением Усилитель состоит из двух транзисторов и выходного трансформатора Три Напряжение управления прямоугольной формы подается от задающего генератора через трансформатор Tpz.

Транзисторы усилителя мощности Ти Tz работают поочередно. В течение первого полупериода под действием управляющего напряжения один из транзисторов, например Ти открыт и находится в насыщении, а транзистор Tz закрыт и находится в режиме отсечки. Во второй полупериод транзисторы переключаются Напряжение питания Ua поочередно прикладывается к верхней и нижней половинам первичной обмотки трансформатора Три при этом в его вторичной обмотке наводится ЭДС прямоугольной формы

В двухтактной схеме усилителя мощности к закрытому транзистору прикладывается удвоенное напряжение питания. В момент выключения транзистора из-за наличия индуктивности рассеяния трансформатора Tpi на его коллекторе возможен выброс напряжения, превышающий величину удвоенного напряжения питания.

В схеме рис 9 36 в первый полупериод одновременно работают Два транзистора, например, Ти Т^. Во второй полупериод управляющего напряжения работают транзисторы Tz, Т3. Напряжение источника питания Uo прикладывается к первичной об.мотке трансформатора Три причем в различные полупериоды полярность напряжения на первичной обмотке Tpi будет различна.