Широтный способ регулирования выходного напряжения.

Схемы и способы управления однофазных инверторов напряжения

Основная область применения однофазных инверторов напряжения – это вторичные источники питания.

Рассмотрим основные схемы однофазных инверторов напряжения [7]:

– одноплечевая схема, рис. 1;

– полумостовая схема, рис. 2;

–схема с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора, рис. 3;

– полномостовая (мостовая) схема, рис. 4.

Рис. 1. Однофазный одноплечевой инвертор напряжения

Рис. 2. Однофазная полумостовая схема инвертора

Рис. 3. Однофазный инвертор напряжения с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора

Рис. 4. Однофазный полномостовой (мостовой) инвертор напряжения

Для регулирования и стабилизации величины выходного напряжения инверторов, выполненных на полностью управляемых вентилях, применяются широтный и широтно-импульсные способы управления [3].

Широтный способ регулирования выходного напряжения.

При широтном способе регулирования выходное напряжения инвертора имеет прямоугольную форму, симметричную относительно оси времени [4]. На каждом полупериоде выходного напряжения в этом случае имеется лишь один прямоугольный импульс, ширина которого (λ_и) регулируется в пределах от λ_и =0 до λ_и=π.

На рис. 5 – 7 приведены временные диаграммы, поясняющие применение широтного способа регулирования напряжения однофазных инверторов.

На рис. 5 приведены временные диаграммы широтного способа, применяемого для регулирования выходного напряжения инверторов, схемы которых приведены на рис. 1– 3. Силовые схемы каждого из этих инверторов содержат только два транзистора.

Отношение длительности импульса напряжения на интервале полуволны выходного напряжения к длительности полупериода выходного напряжения принято называть коэффициентом скважности (γ):

γ =t_и/ T’, (1)

где T’=T/2– длительность полупериода выходного напряжения.

Рис. 5. Временные диаграммы, поясняющие применение широтного способа управления (а, б, в, г)

На рис. 5 приведены кривые:

а, б– импульсы управления транзисторов VT1 и VT2, соответственно;

в– напряжение вторичной обмотки трансформатора.

На рис. 6 и 7 приведены временные диаграммы, поясняющие применение двух широтных способов регулирования выходного напряжения для полномостовой (мостовой) схемы однофазного инвертора.

На рис. 6 приведены временные диаграммы так называемого фазового способа регулирования, применяемого для управления полномостовой схемы. При этом способе ширина всех импульсов управления остается неизменной и равной половине периода выходного напряжения, регулирование же напряжения осуществляется фазовым сдвигом импульсов управления транзисторов одного плеча мостовой схемы по отношению к импульсам управления транзисторов другого плеча схемы (рис. 6, а, б, в, г, д);

Рис. 6. Временные диаграммы, поясняющие применение фазового способа управления полномостового инвертора

Обозначения, принятые на рис. 6:

а, б, в, г – импульсы управления транзисторов VT1, VT2, VT3, VT4, соответственно;

д – напряжение вторичной обмотки трансформатора.

На рис. 7 приведены временные диаграммы, поясняющие широтный способ управления, при котором ширина импульсов управления транзисторов одного плеча мостовой схемы остается неизменной и равной половине периода выходного напряжения, а ширина импульсов управления транзисторов другого плеча мостовой схемы регулируется в пределах от половины периода выходного напряжения до нуля.

Рис. 7. Временные диаграммы, поясняющие широтный способ управления полномостового (мостового) преобразователя, реализуемый путем регулирования ширины импульсов управления только двух транзисторов (VT2 и VT3) при постоянной скважности импульсов управления двух других транзисторов (VT1 и VT4).

Обозначения, принятые на рис. 7:

а, б, в, г – импульсы управления транзисторов VT1, VT2, VT3, VT4, соответственно;

д – напряжение вторичной обмотки трансформатора.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Укажите основную область применения однофазных инверторов напряжения.

2. Перечислите основные схемы однофазных инверторов напряжения.

3. Перечислите основные способы регулирования выходного напряжения однофазных инверторов напряжения.

.