Bez tytu³u-4 - Serwis Elektroniki

Praca transformatora w uk³adach zasilaczy impulsowychkach „normalnych” musi byæ zmniejszona proporcjonalnie.Problem ten jest wyraŸnie zaznaczony w punkcie opisuj¹cymzjawiska w rdzeniu.W tego typu uk³adach problemy mog¹ wyst¹piæ ze startemzasilacza w sytuacji du¿ego obci¹¿enia wyjœcia i niskiej wartoœcinapiêcia wejœciowego (dopuszczalny spadek napiêcia sieci).Nawet w takich sytuacjach musi istnieæ „nadwy¿ka” pr¹duwyjœciowego transformatora pozwalaj¹ca na wzrost napiêciana pojemnoœciach wyjœciowych. Warunki prawid³owego startuwymagaj¹, aby dopuszczalna wartoœæ wspó³czynnika wype³nieniaδ by³a co najmniej o 10% wy¿sza od wartoœci tegowspó³czynnika w stanie ustalonym przy danych warunkach obci¹¿eniai napiêcia wejœciowego.Wszystkie te wzglêdy prowadz¹ do tego, ¿e wielkoœæ rdzeniamusi byæ wiêksza od poprawnie obliczonego dla stanu ustalonego.W p.2.1 wspomniano, ¿e praktycznie we wszystkich uk³adachzasilaczy impulsowych dla ochrony tranzystora kluczuj¹cegoprzed destrukcyjnym dzia³aniem indukcyjnoœci rozproszeniauzwojenia pierwotnego transformatora stosuje siê kondensatorograniczaj¹cy impuls napiêcia na tranzystorze i tymsamym szybkoœæ zmian napiêcia na uzwojeniu transformatora.Z regu³y stosuje siê dodatkowo diodê i rezystor po to, abyenergia z indukcyjnoœci rozproszenia nie wydziela³a siê w obwodziekolektora tranzystora kluczuj¹cego. W uk³adach zasilaczywymagaj¹cych uzwojenia demagnetyzacji rdzenia, wystêpuj¹dodatkowe ograniczenia na pojemnoœæ tego kondensatora.Czas narostu napiêcia na tranzystorze i uzwojeniu pierwotnymtransformatora zale¿y nie tylko od tej pojemnoœci, alei od indukcyjnoœci uzwojenia pierwotnego. Te dwie wielkoœcistanowi¹ w momencie wy³¹czenia klucza obwód rezonansowy.Czêstotliwoœæ w³asna tego obwodu musi byæ generalniewy¿sza od czêstotliwoœci pracy uk³adu (œciœlej z uwzglêdnieniemwspó³czynnika wype³nienia). W przeciwnym razie procesdemagnetyzacji nie nast¹pi prawid³owo w fazie wy³¹czeniatranzystora-klucza. Wyst¹pi nasycenie rdzenia i w konsekwencjiuszkodzenie tranzystora.Wniosek z tego bardzo praktyczny: nie jest w tego typuuk³adach tolerowane postêpowanie, ¿e w pracach serwisowychmo¿na kondensator ten zast¹piæ kondensatorem o wiêkszej pojemnoœci„bo to zawsze lepiej”.Dok³adniejsza analiza problemu prowadzi do wniosku, ¿eczêstotliwoœæ rezonansowa wspomnianego obwodu musiuwzglêdniaæ równie¿ stosunek liczby zwojów uzwojenia g³ównegoi demagnetyzacji. Jako bezpieczn¹ i kompromisow¹ wartoœæf r przyjmuje siê f r = 1.2 × f × r/m. Wniosek generalny: gdy+L 1Uo„m” maleje kondensator C musi mieæ pojemnoœæ mniejsz¹.Wiele uk³adów sterowników zasilaczy posiada uk³ad zabezpieczeniaprzed zjawiskiem nasycania siê rdzenia. W tym celustosowane jest równie¿ dodatkowe uzwojenie kontrolne. Uk³adsterownika redukuje wartoœæ wspó³czynnika wype³nienia δ, gdyzachodzi mo¿liwoœæ nasycenia.O rozwi¹zywaniu tego problemu przez stosowanie szczelinypowietrznej w obwodzie rdzenia bêdzie mowa w kolejnejczêœci artyku³u. Rysunek 3.6 przedstawia obwód transformatorazawieraj¹cy wspomniane elementy dodatkowe.3.1.4. Zasilacz forward z kilkoma uzwojeniami wtórnymiRozk³ad pola rozproszonego w transformatorze o dwóchuzwojeniach wtórnych przedstawiono na rys.3.7. Widaæ, ¿euzwojenie wewnêtrzne nara¿one jest na silniejsze pole magnetyczne,w zwi¹zku z czym pr¹dy wirowe w tym uzwojeniubêd¹ silniejsze ani¿eli w uzwojeniu zewnêtrznym.ekranUzwojeniewtórne 2Uzwojeniewtórne 1UzwojeniepierwotneRys.3.7. Rozk³ad pola w transformatorze z dwomauzwojeniami wtórnymi.3.2. Praca transformatora w przetwornicy typupush-pullWszystkie mo¿liwe i stosowane konfiguracje stopnia mocysteruj¹cego transformatorem, jak i konfiguracje odbioru energiiw zasilaczu push-pull przedstawiono na rys.3.8, gdzie:a) transformator z dwoma uzwojeniami, obwód pierwotny -pó³mostkowy, obwód wtórny - z mostkiem Graetz’a,b) transformator z dwoma uzwojeniami, obwód pierwotny -mostkowy, obwód wtórny - z mostkiem Graetz’a,a)C1C2c)C1C2S1S2S1N t3T1N t N t D12 2S2N t3N t3D3D1D2D2D4L1L1C3C3b)d)S1S2S3T1N t N t D12 2S4S3D3S1N tN t 33 N tS2 S4 3D1D2BD2D4L1L1C1C1-U IRys.3.6. Transformator zasilacza typu forward z elementamizabezpieczenia przed nasyceniemrdzenia.Ce)S1N t3Nt3S2T1N t D13D3L1D2D4C1S1T1N t4N t Nt4 4Rys.3.8. Ró¿ne konfiguracje pracy transformatora wzasilaczu typu push-pull.f)S2N t4D1D2L1C1SERWIS ELEKTRONIKI 11/2002 9