Коммутатор, срабатывающий в момент пересечения напряжением нуля

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Коммутатор, блок-схема которого приведена на рис. 10.5, благодаря осо­бенностям процесса переключения дает мало побочных эффектов. Такой коммутатор замыкает и размыкает цепь не генерируя заметных гармоник, не изменяя коэффициент мощности и не насыщая силовой трансформа­тор (если он используется). В таком коммутаторе не возникают резкие скачки тока, какие обычно происходят, когда трансформатор подключа­ют к источнику переменного напряжения. В то же самое время, этот ме­тод переключения в полной мере использует преимущества импульсного способа регулирования, не рассеивающего мощность.

clip_image002

Рис. 10.5. Схема коммутатора, срабатывающего в момент пересечения напряжением нуля, для нагрузки, не требующей малого времени пе­реходного процесса. Работа ограничена тем, что в нагрузку поступает один или несколько полных периодов синусоидального напряжения. Такой режим, характеризующийся наличием полных периодов пере­менного напряжения (известный как пакетная модуляция), сущест­венно уменьшает шум тиристорных коммутаторов. Этот метод регули­рования хорош для работы с нагревателями, он обеспечивает плавное управление двигателями и продлевает срок жизни ламп накаливания.

Схема, показанная на рис, 10.5, для коммутации использует включе­ние и выключение симистора точно в тот момент, когда входное пере­менное напряжение пересекает нулевой уровень. Достоинство этого ме­тода вытекает из постулата Фурье, состоящего в том, что синусоидальное колебание является основой для получения колебания любой формы. Осуществляя коммутацию в момент прохождения вход­ного синусоидального напряжения через нуль, мы предотвращаем появ­ление резких переходных процессов; к нагрузке поступает только основ­ное синусоидальное колебание. По правде говоря, во время перехода из выключенного состояния к начальному нарастанию синусоидального напряжения наблюдается небольшой переходной процесс, но шум, со­здаваемый в этот момент значительно меньше, чем во время резких пе­реходных процессов, наблюдающихся при попытке переключать напря­жение в любое другое время в течение периода.

Устройство, изображенное на рис. 10.5, фактически включает в себя импульсный стабилизатор, но не такой, который используется для мощ­ного электронного оборудования, поскольку он не преобразует входное переменное напряжение тока в выходное постоянное напряжение. Од­нако для таких типов нагрузки, как нагревательные элементы в печах с термостабилизацией, эта схема оказывается чрезвычайно полезной для стабилизации переменного тока. В этом примере в качестве датчика температуры для схемы управления симистором можно использовать терморезистор. Температурная стабилизация осуществляется с помощью симисторной схемы, подающей на нагревательный элемент печи не­сколько полных периодов синусоидального напряжения. Инерционность такого стабилизатора относительно велика, но в этом и подобных ему случаях редко требуется малоинерционная стабилизация. Достоинства­ми этого стабилизатора являются высокий к.п.д., относительная просто­та и малый уровень шума, что позволяет размещать его близко к чув­ствительному электронному оборудованию.

Хотя метод переключения, использующий момент прохождения на­пряжения через нуль, применительно к синусоидальному напряжению доказывает, что он «самый чистый», его не часто используют в реальных импульсных стабилизаторах. Такой способ коммутации увеличивает вре­мя переходного процесса, которое намного больше, чем у линейных ста­билизаторов. Если, например, синусоидальное напряжение с частотой 20 кГц подается на нагрузку в виде групп по 10 полных периодов, то это равносильно наличию переменного напряжения с частотой 2 кГц, по­скольку время переходного процесса не может быть короче, чем продол­жительность одной группы периодов. Хотя в будущем возможен намного более высокочастотный вариант такого стабилизатора, но до настояще­го времени длительный переходной процесс был препятствием на пути применения этого метода стабилизации источников, используемых для питания электронных схем.

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