Инвертор с низким входным напряжением

May 29, 2010 by admin Комментировать »

Поскольку мы уже рассмотрели несколько схем двух-транзисторных ин­верторов, с первого взгляда может показаться, что схема на рис. 4.7 все­го лишь еще один вариант подобных схем. Однако этот инвертор демон­стрирует уникальное свойство: он обеспечивает при соответствующей нагрузке мощкость до 80 Вт, при напряжении батареи всего 2 вольта. С развитием солнечных элементов, термоэлектрических источников энер­гии и аккумуляторных батарей, это свойство приобретает практическую значимость. Недавно появились небольшие герметичные кислотно-свин­цовые аккумуляторы с очень высокой мощностью на единицу массы. Одним из возможных применений подобных батарей могут быть источ­ники бесперебойного питания, необходимые для ОЗУ компьютерных си­стем. Они недороги, могут перезаряжаться до 1000 раз и работают в лю­бом положении. Эти аккумуляторы с выходным напряжением 2 В как будто специально созданы для инвертора, изображенного на рис. 4.7. Один такой аккумулятор, размером с батарею типа D для вспышки, лег­ко дает ток 50 А в течение нескольких минут. Это превышает те десятки миллисекунд, которые могут обеспечить конденсаторы, традиционно ис­пользуемые для защиты от сбоев.

Для эффективной работы 2-вольтового инвертора используются мощные германиевые транзисторы типа 2N2728. Напряжение насыще­ния между коллектором и эмиттером этих транзисторов порядка 0.1 В. Двухтрансформаторная схема здесь вполне уместна. С ее помощью по­тери на гистерезис в выходном трансформаторе сохраняются на низ­ком уровне – насыщается лишь небольшой входной трансформатор. Частота колебаний около 1 кГц и может изменяться при помощи по­тенциометра /?pg.

Другой хитроумный прием, использованный в этой схеме ради дости­жения высокого к.п.д., заключается в параллельном соединении обмоток трансформатора. Этот прием использован для первичных обмоток обоих трансформаторов. Отсутствует средняя точка в первичной обмотке вход­ного трансформатора и нет отводов у обмотки N3 выходного трансфор­матора. При значениях тока и напряжения, присутствующих в этом инверторе, омические потери в проводниках являются основным источ­ником потерь мощности. Следует обратить внимание на соединительные провода между источником постоянного напряжения и инвертором. На­пример, падение напряжения между эмиттером и коллектором, возника­ющее, когда транзистор переврдится в состояние насыщения, составляет 0.1 В, это соответствует сопротивлению меньше 0,002 Ом, которое при­мерно равно сопротивлению 30 см медного провода №12. Оба транзис­тора размещены на медной пластине 6.75см. х 2.5см. х 0.3см. без изоля­торов.

clip_image002

(А) Схема инвертора

clip_image004

Сердечник –

Ленты из железо-никелевого сплава Allegheny Ludium Steel Company •/4"хГ* набор пластин \-l)u

(В) Управляющий трансформатор(Г2)

clip_image006

Сердечник-АлхЯд ЛА%Ь(1) (С) Выходной трансформатор (П)

Рис. 4.7. Низковольтный сильноточный инвертор. Motorola Semiconductor Products, Inc.

Рабочие характеристики этого инвертора изображены на рис. 4.8. Важ­но отметить, что нафузочное сопротивление (рис.4.8Б) должно быть не менее 20 Ом. При значениях менее 20 Ом, начинают нагреваться транзис­торы, поскольку при этом они работают не в режиме насыщения.

clip_image008

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Выходная мощность (ватты) (А)К.п.д.

clip_image010

Рис. 4.8. Характеристики инвертора, приведенного на рис. 4.7. Motorola Semiconductor Products, Inc.

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