- Напряжение на закрытом транзисторе в мостовой схеме усилителя мощности равно .напряжению источника питания Uo.

Мостовые усилители мощности, в отличие от двухтактных, применяются на большие мощности при больших напряжениях источника питания.

Выходной трансформатор в усилителях мощности Tpi работает в насыщенном режиме. Трансформатор Tpi выполняется из материала с непрямоугольной петлей гистерезиса.

9.3. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ТИРИСТОРАХ

Тиристоры IB отличии от транзисторов имеют одностороннее управление. Для запирания тиристоров в схемах преобразователей используются реактивные элементы в основном в виде коммутирующих конденсаторов. По способу включения конденсаторов по отношению к нагрузке преобразователи (инверторы) подразделяются на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные.

Инвертор (рис. 9.4а) состоит из дросселя, четырех тиристоров Ti~Ti, однофазного трансформатора Три включенного в одну из

ff) MP

Рис. 9 4. Схемы инверторов на тиристорах: а) мостовая; б) со средней точкой

диагоналей моста, коммутирующего конденсатора С, включенного параллельно первичной обмотке трансформатора, и схемы управления тиристорами.

На управляющие электроды тиристоров с выхода схемы управления поступают управляющие импульсы. В каждый полупериод в схеме открыты два тиристора - один тиристор анодной группы и другой тиристор катодной группы. Предположим, в первый полупериод открыты тиристоры Ti и Тг. Ток дросселя Гдр протекает через конденсатор и первичную обмотку трансформатора. Конденсатор заряжается (потенциалы на схеме показаны без скобок) и напряжение на его обкладках и на первичной обмотке трансформатора увеличивается.

Во второй полупериод открываются одновременно тиристоры Гз. Ti. При этом заряженная емкость подключается параллельно

тиристорам Ti и Гг и под действием приложенного обратного напряжения они запираются. Конденсатор перезаряжается и напряжение на его обкладках и на первичной обмотке трансформатора меняет знак (потенциалы показаны на схеме в скобках). В следующий полупериод опять открываются тиристоры Гь Гг и процесс повторяется.

Для обеспечения запирания тиристоров необходимо, чтобы энергия коммутирующего конденсатора была достаточной для того, чтобы в процессе перезаряда обратное напряжение на тиристорах падало достаточно медленно и успело бы обеспечить восстановление их запирающих свойств.

Форма напряжения на нагрузке uz преобразователя такая же, как и На коммутирующем конденсаторе. Изменение величины и характера нагрузки изменяет величину и форму напряжения. Так, при большом сопротивлении нагрузки кривая напряжения на ней приобретает форму рис. 9.5а. При меньших значениях со-

Рис. 9 5. Выходные напряжения инвертора при сопротивлениях нагрузки: а) больших; б) малых

Рис. 9 6. Внешняя характеристика инвертора (cos ф=1)

противления нагрузки напряжение uz имеет форму экспоненты, постоянная времени которой уменьшается с ростом нагрузки (рис. 9.56).

Принцип действия схемы рис. 9.46 подобен принципу действия мостового инвертора. В первый полупериод под действием управляющего импульса открывается тиристор Гь При этом в обмотках трансформатора под действием возрастающего тока наводится ЭДС. Под действием этой ЭДС конденсатор перезаряжается до напряжения Ucmax = 2Ua (полярность показана на схеме без скобок). В начале второго полупериода на управляющий электрод второго тиристора подается сигнал и тиристор Гг открывается. Конденсатор начинает разряжаться, причем его разрядный ток направлен навстречу основному току тиристора Ti. Ток через тиристор уменьшается и тиристор Т^ закрывается. В течение второго полупериода конденсатор перезаряжается, знаки потенциалов на обкладках конденсатора меняются на обратные (показано на рис. 9.46 в скобках). В начале третьего полупериода вновь включается тиристор Ti. Конденсатор С оказывается подключенным через тиристор Ti параллельно тиристору Гг. Под действием раз-

рядного тока конденсатора тиристор Гг запирается. В дальнейшем процесс повторяется.

Напряжение на нагрузке в этой схеме преобразователя также изменяется по экспоненте. С увеличением сопротивления нагрузки напряжение на нагрузке возрастает.

Как видно из характеристики (рис. 9.6) напряжение на выходе преобразователя существенно зависит от величины нагрузки.

Для уменьшения влияния характера и величины нагрузки на форму и величину выходного напряжения преобразователя применяют схемы с обратными диодами.

В схеме рис. 9.7 первичная обмотка трансформатора имеет отводы, к которым подключены диоды Дь Дг- Диоды необходимы для возврата реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке, и реактивных коммутирующих элементах, в источник питания преоб-Рис. 9.7. Схема инвертора с об- разователя. Такой преобразователь ратными диодами имеет более жесткую внешнюю ха-

рактеристику и может работать при холостом ходе и индуктивной нагрузке.

В качестве задающего генератора в тиристорных преобразователях можно использовать транзисторные преобразователи напряжения с самовозбуждением или другие релаксационные генераторы, например, мультивибраторы, блокинг-генераторы и т. д.