23 Двухтактные преобразователи напряжения. Принцип работы, основные параметры.

Схема со средней точкой:

Трансформатор, входящий в состав преобразователя имеет две идентичные первичные обмотки W11, W12 и две идентичные вторичные обмотки W21, W22.

При переводе транзистора схемой управления (СУ) транзистора VT1 в режим насыщения к первичной обмотке W11 трансформатора будет приложено напряжения источника энергии U0. В результате на зажимах вторичной обмотки W21 появится ЭДС Е2 с полярностью, обеспечивающей открытие диода VD1. При этом на интервале открытого состояния VT1 все остальные диоды и транзистор VT2 будут закрыты.

Под действием напряжения ток в обмотке дросселя будет нарастать до максимального значения, когда СУ переведёт транзистор VT1 в закрытое состояние.

На этом временном интервале осуществляется передача энергии в нагрузку, накопленную в дросселе L и происходит подзарядка конденсатора С1. При запирании транзистора VT1 меняется полярность ЭДС на зажимах всех обмоток трансформатора, что приводит к запиранию диода VD1 и открыванию диода VD3. В результате к обмотке дросселя будет приложено напряжение, равное напряжению на нагрузке, и он будет отдавать запасённую энергию в нагрузку и конденсатор С1. При этом напряжение, приложенное к закрытым транзисторам VT1 и VT2, будет равным напряжению источника энергии U0, так как трансформатор оказывается в режиме КЗ.

В определённый момент СУ переводит транзистор VT2 в открытое состояние, в результате чего обмотка W12 трансформатора подключается к источнику энергии. Это приводит к увеличению тока в обмотках W22 и W12. В момент, когда ток в обмотке W22 достигает значения тока дросселя L, начинается процесс запирания диода VD3. Транзистор VT2 на интервале открыт и находится в режиме насыщения, а ток дросселя опять нарастает от минимального к максимальному.

Полумостовая схема:

В полумостовом преобразователе параллельно источнику энергии устанавливаются два последовательно соединённых между собой конденсатора с одинаковой ёмкостью. Первичная обмотка трансформатора TV1 включается между общей точкой этих конденсаторов и общей точкой транзисторов VT1 и VT2.

При переводе СУ, например, транзистора VT1 в режим насыщения напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора TV1, будет равно напряжению на конденсаторе С1. При этом будут открыты диоды VD3 и VD6. Напряжение, приложенное к закрытому транзистору VT2, равное сумме напряжений на конденсатора С2 и ЭДС первичной обмотки TV1, будет равно напряжению U0. На интервалах открытого состояния VT1 (VT2) осуществляется передача энергии в нагрузку и её накопление в дросселе L1 и конденсаторе С3.

Мостовая схема:

В мостовом преобразователе при симметричном способе управления транзисторами СУ обеспечивает синхронную коммутацию диагональных транзисторов (VT1 и VT4 на интервале первой половины периода, а затем VT2 и VT3 на интервале второй половины периода преобразования энергии). При этом на интервале открытого состояния любой пары диагональных транзисторов напряжение, приложенное к первичной обмотке TV1 и к каждому из закрытых транзисторов в идеальном преобразователе равно напряжению источника энергии. В остальном работа подобна работе предыдущих преобразователей.