Магнитный усилитель с самонасыщением

April 22, 2010 by admin Комментировать »

На рис. 2.9, а приведена схема магнитного усилителя с са­монасыщением (self-saturating magnetic amplifier). Этот усили­тель позволяет получить большее усиление и больший к. л. д. по сравнению с рассмотренным выше магнитным усилителем. Уси­литель с самонасыщением известен также как усилитель с внут­ренней обратной связью. Как показано на схеме, последова­тельно с нагрузкой Rн и источником переменного тока включен полупроводниковый диод Дь Здесь вместо трехстержневого применен обычный сердечник, который также характеризуется прямоугольной петлей гистерезиса. Диод производит выпрямле­ние выходного тока (рис. 2.9, б), который состоит в этом слу­чае из однополярных .полуволн переменного тока. Возникаю­щие пульсации в принципе можно сгладить при помощи фильт­ра состоящего из дросселей и конденсаторов, который .мини­мизирует пульсирующую составляющую тока и позволяет та­ким образом получить практически постоянное напряжение на нагрузочном резисторе.

clip_image002

Рис. 2.9. Магнитный усилитель самонасыщающегося типа.

Гистерезисная характеристика магнитного усилителя с по­следовательно включенным в цепь нагрузки диодом показана на рис. 2.9, в. Однонаправленный ток протекает через обмотки L1 и L2 только в течение одного полупериода и поэтому насы­щает сердечник только в одном направлении. В те полуперио­ды, когда ток равен нулю, напряженность магнитного поля также равна нулю, а магнитная индукция в сердечнике равна остаточной индукции. В другие полупериоды, по мере того как ток возрастает от куля до максимальной величины, магнитная индукция изменяется от уровня остаточной индукции до состоя­ния насыщения. Сердечник фактически находится все время в насыщенном состоянии, поскольку диод обеспечивает протека­ние тока только в одном направлении, а следовательно, и одно направление магнитного потока. Пиковое значение пульсирую­щего напряжения на нагрузке равно пиковому значению напряжения источника питания, так как реактивное сопротивление обмоток при сердечнике в насыщенном состоянии фактически равно нулю и имеется лишь падение напряжения на малом ак­тивном сопротивлении обмоток.

Если управляющее постоянное напряжение приложено к об­мотке Ly, то оно будет влиять на характеристики сердечника. Если полярность управляющего тока такова, .что последний вызывает магнитную индукцию противоположного направления по сравнению с .индукцией, обусловленной полупериодами тока от источника литания, то магнитная индукция стремится к не­которому уровню, определяемому управляющим постоянным подмагничиванием (подмагничивающим полем) (Рис. 2.9, в). В те полупериоды, когда ток равен нулю, управляющий ток эффективно снижает намагниченность сердечника. Как показа­но на рис. 2.9, в, в эти полупериоды напряженность магнитного поля уменьшается до некоторого отрицательного уровня, соот­ветствующего падающему участку петли гистерезиса. В те по-лупериоды, когда диод находится в состоянии проводимости, ток обмоток L1 и L2 компенсирует действие управляющего то­ка и вводит сердечник опять в состояние насыщения.

Для того тобы повторно увеличить индукцию от уровня, соответствующего постоянному подмагничиванию, до уровня насыщения, необходимо, чтобы ток, протекающий через обмот­ки L1 и L2, превышал уровень, при котором компенсируется, действие тока постоянного подмагничивания; этот процесс длится определенное время. Так как выходное напряжение остается малым до тех пор, пока не достигается состояния пол­ного насыщения, то в течение необходимого для этого времени всякие изменения выходного напряжения замедляются (рис. 2.9, б), в результате форма выходного напряжения несколько изменяется.

При увеличении постоянного подмагничивания рабочая точ­ка на петле гистерезиса смещается в нижнюю левую часть. Это вызывает увеличение времени перехода в насыщенное состоя­ние. Поэтому подмагничивание можно использовать для регу­лирования выходной мощности путем изменения величины на­пряженности магнитного поля .(создаваемого каждой полувол­ной пульсирующего тока), необходимой для перевода сердеч­ника в состояние положительного насыщения. Достаточно боль­шим уровнем подмагничивания сердечник может быть введен в состояние противоположного насыщения по отношению к насы­щению, вызываемому пульсирующим током. При этом время перемагничивания сердечника максимально. Изменение управ­ляющего .напряжения, а следовательно, и тО:Ка в катушке Ly вызывает соответствующее изменение мощности, передаваемой в нагрузку. Так как изменение выходной мощности значительно больше вызвавшего его изменения входной мощности, то в рас­сматриваемой схеме осуществляется усиление по мощности.

Постоянное ,подмагничивание, создаваемое управляющей обмоткой, определяет величину потока магнитной индукции, который складывается (или вычитается) с потоком, создавае­мым выходными обмотками. Поэтому магнитный усилитель с еамонасыщанием является усилителем с обратной связью.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты