Опис схеми електричної принципової

3 Опис схеми електричної принципової.

Розроблювальний ІБЖ побудований на мікросхемі TL494. Схема технічні варіанти побудови ІБЖ на основі керуючою мікросхеми TL494 відрізняються незначно. В усіх таких ІБЖ незмінними залишаються:

спосіб побудови силового каскаду(двохтактна полу мостова схема);

керуюча мікросхема з деякими навісними елементами;

узгоджувальний каскад з розв’язуючим і керуючим трансформатором;

спосіб отримання вихідних напруг і їх стабілізація.

Важливим є і та обставина, що у всіх таких ІБЖ незміною залишається і загальна архітектура побудови всієї схеми ІБЖ в цілому. Цей базовий принцип полягає у тому, що на первинній гальванічне не розв’язаної від мережі стороні, розміщується тільки силовий каскад(потужна полу мостова схема інвертору), а уся інша частина схеми, в тому числі і керуюча мікросхема TL494, знаходяться на вторинній стороні, яка гальванічне розв’язана від мережі. Границя розв’язки проходить крізь розв’язуючи трансформатори:

керуючий;

силовий імпульсний.

3.1 Вхідні кола.

Ця частина схеми практично не відрізняється для всіх різновидів ІБЖ і включає в себе наступні основні елементи:

вхідний стандартний трьохштирковий розмикач;

плавкий запобіжник;

обмежуючий терморезистор;

вхідний завадаліквідуючий фільтр;

схему випрямлення напруги мережі;

згладжуючий ємнісний фільтр.

Змінна напруга мережі подається через вимикач мережі крізь запобіжник (номіналу 5А), терморезистор(TR) з негативним температурним коефіцієнтом опору (ТКО) і завадаліквідуючий фільтр на мостову схему випрямляча. Випрямлена напруга мережі згладжується конденсаторами С5, С6. На шині випрямленої напруги з’являється постійна напруга +310В відносно загального проводу первинної сторони.

Терморезистор призначений для обмеження стрибка зарядного струму крізь конденсатори в момент вмикання ІБЖ. В холодному стані опор TR складає декілька Ом, струм крізь діодний міст обмежується на безпечному для їх рівня. В результаті протікання струму крізь TR він нагрівається і його опір складає долі ома що в подальшому не впливає на роботу ІБЖ.

Мережевий плавкий запобіжник призначений для захисту мережі від перевантажень при можливих КЗ в первинному колі ІБЖ, і не захищає схему самого ІБЖ від внутрішніх перевантажень і КЗ.

Вхідний завадаліквідуючий фільтр має властивість ліквідації завад в двох напрямках, тобто запобігає прониканню високочастотних імпульсних завад з мережі в ІБЖ, і навпаки – з ІБЖ в мережу.

Паралельно конденсаторам С5, С6 включені високоомні опори R2, R3 номіналом 200 кОм, крізь яки С5, С6 розряджаються при вимиканні ІБЖ. Окрім цього ці опори вирівнюють напругу на С5, С6(для симетрії роботи схеми).

3.2 Силовий каскад.

Силовий каскад побудований по двохтактній полумостовій схемі. Транзистори VT1, VT2 - ключеві силові транзистори яки при роботі БЖ відмикаються по черзі. Керуюча напруга яка подається на бази цих транзисторів побудована таким чином, що завжди була “мертва зона”, коли обидва транзисторів закриті. Цим попереджаються скрізні струми крізь транзистори VT1, VT2.

Електрорушійна сила (ЕРС) на вторинних обмотках керуючого трансформатору в перший момент після вмикання ще відсутня. Тому, щоб низькоомний опір обмоток не шунтував керуючи переходи база-емітер силових ключей, доводиться вмикати розв’язуючи діоди VD5, VD6.

Діоди VD7, VD8 призначені для створення шляху протікання струму рекуперації(часткове повернення енергії яка була накопичена в індуктивності розсіювання трансформатора в джерело живлення), який замикається по колу: T1-C7-C6-VD8-T1 для діода VD8 і T1-C7-C5-VD7-T1 для діода VD7.

Коло з елементів C10, R10 ввімкнена паралельно первинній обмотці імпульсного силового трансформатору, демпфірує паразитні високочастотні коливання, яки виникають в паразитному коливальному контурі, котрий складається з індуктивності розсіювання первинної обмотки Т1 і міжвіткової ємності, в момент закривання транзисторів VT1, VT2. При цьому C10 збільшує загальну ємність паразитного кола, знижає таким чином частоту паразитного коливального процесу. R9 знижає добротність цього контуру, що сприяє швидкому затуханню коливань.

Конденсатор C7, запобігає протіканню можливій постійній складової струму крізь первинну обмотку імпульсного високочастотного трансформатора. Тому є елементом який запобігає підмагнічуванню осердя.

Конденсатори C8, C9 виконують функцію форсуючих ємностей і прискорюють процес перемикання силового транзистору. Це відбувається наступним чином. При появі відчиняю чого імпульсу на обмотці розряджений конденсатор С8 забезпечує подачу в базу VT1 вхідного відпираю чого струму з крутим фронтом, який перевищує його встановлене значення. Тому початковий імпульс крізь С8, забезпечує прискорене відпирання VT1. Коли С8 зарядиться до рівня ЕРС, яка діє на обмотці керуючого трансформатору, струм крізь нього перестане протікати, і в подальшому базовий струм VT1 замкнеться крізь VD5, R4, R8. При зниканні ЕРС на обмотці керуючого трансформатора напруга з конденсатора С8 прикладається до емітерного переходу транзистора VT1 в зачиняючей полярності і, форсовано зачиняє останній, надійно підтримує його в зачиненому стані до кінця “мертвої зони”. Аналогічно для конденсатора С9.