Виды преобразователей. Структурные схемы.

В современных подвижных автономных радиотехнических системах используются первичные источники энергии (аккумуляторы, солнечные батареи, топливные элементы).

Такие источники вырабатывают электроэнергию одного определенного напряжения, которое с течением времени может меняться. Это напряжение невелико (единицы, десятки вольт). Напряжение питания РЭА, как правило, не совпадает с этим напряжением ни по номиналу, ни по стабильности. Нередко требуется напряжение питания не одного номинала, а нескольких. В этих случаях применяют преобразователи напряжения.

Преобразователем напряжения называют устройство, в котором постоянное напряжение одной величины преобразуется в переменное или постоянное напряжение другой величины. Преобразователи, на выходе которых действует переменное напряжение, называются инверторами, постоянное напряжение – конверторами. Различие между ними заключаются в том, что в конверторах, помимо переключающего устройства и трансформатора, имеется выпрямитель и сглаживающий фильтр. Структурная схема конвертора приведена на рис. 2.5.1.

Рис. 2.5.1.

Транзисторные преобразователи выполняются на выходную мощность до нескольких сотен ватт. Преобразователи на большие мощности выполняются на тиристорах.

Полупроводниковые приборы в инверторах работают в режиме переключения. Такой режим позволяет относительно маломощным транзисторам управлять достаточно большой мощностью в нагрузке, обеспечивая высокий КПД преобразователя.

По принципу действия транзисторные инверторы подразделяются на преобразователи с самовозбуждением (СВ) и преобразователи с независимым возбуждением (НВ). Преобразователи с самовозбуждением выполняют в виде автогенераторов с трансформаторной положительной обратной связью. Преобразователи с независимым возбуждением состоят из маломощного задающего генератора ЗГ (автогенератора) и усилителя мощности (рис.2.5.2).

Рис. 2.5.2.

Инверторы выполняют по однотактной и двухтактной схемам. Основным недостатком однотактных инверторов является подмагничивание сердечника трансформатора постоянной составляющей тока, что приводит к увеличению размеров трансформатора. Преобразователи с НВ применяются на мощности в сотни Вт, с СВ – десятки Вт.

Так же, как в выпрямителе, где характер нагрузки оказывал влияние на процессы, протекающие в выпрямителе, так и в преобразователе отдельные составляющие этого сложного устройства оказывают взаимное влияние друг на друга, а именно: характер нагрузки, включенной в цепь постоянного тока, влияет на работу инвертора; инвертор – на выпрямитель. Поэтому правильное представление о работе преобразователя можно получить, рассмотрев весь преобразователь в совокупности. Однако сначала нужно ознакомиться с работой инверторов.