Индукторы с насыщением для ограничения тока обратного восстановления выпрямителя

November 21, 2011 by admin Комментировать »

Преобразователи, работающие в непрерывном режиме (как прямоходовые, так и повышающие), страдают от одной общей проблемы. Через выходные выпрямители протекает прямой ток до момента внезапного изменения полярности напряжения на его контакта, что вызывает значительный всплеск обратного тока через диод. Этот всплеск обычно протекает через ключ во время переходных процессов его замыкания. Это справедливо для топологий как с изолирующим трансформатором, так и без него. Если на вход источника питания подано большое напряжение, то эти дополнительные потери переключений могут оказаться значительно больше потерь на электропроводность ключа. Указанный всплеск тока, вызванный обратным восстановлением выходного выпрямителя при замыкании ключа, показан на рис. 4.1.

Один из методов уменьшения этого явления заключается во включении последовательно с выходным выпрямителем индуктора с насыщением. Индуктор с насыщением — это индуктор, сердечник которого показывает практически квадратную кривую намагничивания, характерную для таких материалов сердечников как маг- нисил и ортанол. Индукторы, выполненные с сердечниками из таких материалов, имеют очень высокую магнитную проницаемость и быстро входят в состояние насыщения, минуя при этом период характеристики линейной индуктивности. По существу, в любое время, когда по ним протекает обратный ток, они ведут себя как индуктор для промежутка времени, определяемого силой ступенчатого тока, витками и магнитной проницаемостью. Затем, входя в состояние насыщения, эти индукторы эффективно закорачиваются на своих контактах. Распространенная реализация индуктора с насыщением показана на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Типичное использование индукторов с насыщением для уменьшения потерь обратного восстановления

Индуктор с насыщением должен быть небольших размеров, поскольку индуктивная характеристика должна проявляться только в течение времени, равного ожидаемому времени обратного восстановления соответствующего выходного выпрямителя (20-30 не). Если указанное время окажется больше, выходная мощность будет понапрасну занижена. Кроме того, такая индуктивная характеристика повлияет на период прямого восстановления выпрямителя, что может вызвать больше "звона" по противоположному фронту. Проектирование насыщающегося реактора лучше выполнять с использованием проектных данных производителя сердечника.

Обычно следует проверять влияние индуктора на цепь. Необходимо проконтролировать его рабочие характеристики путем измерения общего КПД источника питания при каждом значении индуктора насыщения. Хотя, конечно, можно сделать обоснованную догадку, опираясь на заданное время обратного восстановления выходного выпрямителя, процесс проектирования все равно завершается итеративной "регулировкой".

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