вторник, ноября 26, 2013

Продолжаем анализировать полумост.

К сожалению, флешку с осциллограммами забыл на работе. Значит, осциллограммы переносим на завтра.
А пока посмотрим наглядно на упрощённой схеме, как текут токи на выходе.

Первый рисунок отражает ситуацию, когда открыт нижний транзистор. В этом случае точка OUT, практически, имеет потенциал земли. И ток течёт от точки +V/2 к земле. 
Если вести обход контура от точки OUT к точке +V/2, то видим, что ток течёт нам навстречу. Следовательно, это означает, что на первичной обмотке трансформатора Т3 будет отрицательное напряжение амплитудой почти +V/2. 
На втором рисунке изображена ситуация, когда нижний транзистор закрыт, а открыт верхний,  VT1. Значит, потенциал точки OUT будет почти равен +V и ток потечёт от точки OUT к точке +V/2. В этом случае направление обхода контура совпадает с направлением тока, то есть, на первичной обмотке трансформатора Т3 будет положительная полуволна напряжения с амплитудой почти  V - V/2 = V/2. Потом всё повторяется.  Вот и генерация почти прямоугольного напряжения на выходе преобразователя. 
Как мы уже знаем, только самый первый толчок создаёт цепочка запуска из R3, C1 и VS1. Основную "тяжесть" берёт на себя цепь обратной связи, которая организована так, что открывание транзистора VT2 создаёт на его затворе открывающее напряжение, а на затворе VT1 - закрывающее. А вот закрывание VT2 приводит к ещё более быстрому его закрыванию за счёт обратной связи и к открыванию верхнего транзистора, VT1 С этой целью очень важна взаимная фазировка всех обмоток трансформаторов Т1 и Т2. Но особое значение имеет взаимная фазировка обмоток трансформатора Т2, подключенных к затворам транзисторов. За остальными обмотками можно не следить, а просто поменять местами любую пару выводов, если при первом включении преобразователь не запустился. 
Теперь попробуем ответить на вопросы по устройству этой самой обратной связи. 
1. Зачем мы поставили ещё один трансформатор, а не просто намотали ещё одну обмотку на силовом трансформаторе и использовали бы её в качестве обмотки обратной связи, как обычно и делается? Для этого есть две причины.
а) поставив дополнительный трансформатор, мы получили универсальность и модульность. Собрав один раз преобразователь, настроив его, мы можем подключать к нему любой силовой трансформатор, даже уже готовый и не заморачиваться подсчётом витков его первичной обмотки, расчётом своей обмотки обратной связи, намоткой её на уже готовое изделие. Припаяли силовой трансформатор, включили и у нас всё заработало без проблем. 
б) сделав такую схему, мы получили возможность включать в цепь первичной обмотки силового трансформатора дополнительные элементы, например - дроссель, или LC-контур или что-то ещё. В точках подключения нашей обмотки обратной связи всегда будет одно и то же напряжение. Это мы себе гарантировали. 
2. Зачем мы усложнили цепь обратной связи? Зачем-то поставили туда два резистора и два стабилитрона? Все нормальные люди ставят туда резистор и у них всё работает. 
Самое главное - мы в значительной степени стабилизировали частоту нашего преобразователя. Сейчас, какое бы ни было напряжение питания ( в определённых пределах) напряжение обратной связи у нас примерно одно и то же. И мы получили возможность эту частоту регулировать. Скажем, немного изменив напряжение стабилизации стабилитронов, мы можем получить другую частоту. 
Конечно, перепаивать стабилитроны - не выход. Но мы можем поставить вместе обычного стабилитрона его транзисторный аналог и плавно регулировать его напряжение стабилизации обычным переменным резистором. И у нас появляются ещё интересные возможности. Но о них позже, не всё сразу. 
А зачем мы включили два стабилитрона встречно-последовательно? Это должно быть понятно. У нас же переменное напряжение и мы должны использовать двусторонний стабилитрон, у которого напряжение стабилизации было бы одинаковое для любой полярности. 
Естественно, мы можем ограничиться и одним стабилитроном. Но тогда его нужно включить в диагональ диодного моста. То есть, вместо двух стабилитронов можно поставить один, плюс ещё четыре диода. Как удобнее, так и делаем. 
Вот пока и всё на сегодня. Завтра постараюсь не забыть осциллограммы напряжения, снятые в реальной схеме. На них будет виден и импульс первоначального запуска, и напряжения на затворах транзисторов, и напряжение в точке OUT. 
Будут видны процессы открывания и закрывания транзисторов. Но это будет завтра. 

Комментариев нет: