В двухтактных преобразователях энергия передается на выход в течение обоих полупериодов преобразования. В отличие от однотактных, двухтактные преобразователи работают без подмагничивания сердечника трансформатора постоянным током, благодаря чему имеют более высокую удельную мощность и КПД. Двухтактные преобразователи обычно используются при выходной мощности ИВЭП от 200 Вт до 3 кВт: источники питания устройств ЧПУ, компьютеров, серверов, электроприводов, индукционных печей, сварочного оборудования.
Двухтактные преобразователи напряжения делят на двухфазные, мостовые и полумостовые.
На рисунке 4.14 изображена электрическая схема и графики напряжений двухтактного двухфазного преобразователя напряжения с внешним возбуж-дением.
А б
А) электрическая схема; б) графики напряжений
Рисунок 4.14 – Двухтактный двухфазный преобразователь напряжения
Устройство управления генерирует импульсы управления транзисторами VT 1 и VT 2 (на рисунке 4.14 б они обозначены 
и 
), имеющие одинаковую длительность и отделенные друг от друга на величину так называемого защитного интервала – времени, в течение которого транзистор успевает перейти из полностью открытого состояния в закрытое. Неравенство длительности управляющих импульсов ведет к протеканию через магнитопровод трансформатора T 1 тока подмагничивания, что потребовало бы увеличения размеров магнитопровода трансформатора для предотвращения его насыщения.
Напряжение на стоках транзисторов 
и 
имеет вид прямоугольных импульсов с амплитудой равной удвоенному напряжению питания. При этом на первичной обмотке трансформатора 
амплитуда напряжения равна напряжению питания 
.
|
|
Дроссель L 1 на выходе мостового выпрямителя (рисунок 4.14 а) огра-ничивает выходной ток транзисторов в момент перехода их в открытое состояние, а также совместно с конденсатором C 1 образует фильтр пульсаций.
Если пренебречь падением напряжения на диодах выпрямителя и не учитывать длительность защитного интервала между импульсами управления, то среднее напряжение на нагрузке 
определится по формуле
= 2 n 
γ, (4.18)
где n = 
/ 
– коэффициент трансформации трансформатора Т 1; γ – коэффи-циент заполнения импульсов устройства управления для одного из транзисторов.
Достоинством схемы двухтактного двухфазного преобразователя напря-жения является возможность подключения устройства управления к силовым ключам непосредственно, без использования схем гальванической развязки.
Ограничения в применении данной схемы связаны с работой выходных переходов силовых транзисторов при напряжении равном удвоенному напря-жению питания, поэтому в качестве преобразователей для сетевых ИВЭП данная схема практически не используется.
На рисунке 4.15 изображена электрическая схема и графики напряжений двухтактного полумостового преобразователя напряжения с внешним возбуждением.
А б