Трансформаторы и реакторы ГАММАТРАНС®

НАСЫЩАЮЩИЕСЯ РЕАКТОРЫ ГАММАТРАНС РН ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ВЫБРОСОВ ТОКА В МОМЕНТ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Насыщающийся реактор обеспечивает подавление выбросов тока в момент перехода прямого тока через нуль, то есть в момент переключения полупроводникового прибора. В реакторе используют магнитопровод с прямоугольной петлей магнитного гистерезиса. Обмотка насыщающегося реактора соединяется последовательно с полупроводниковым переключающим элементом — диодом или транзистором, а магнитопровод одновиткового реактора просто нанизывается на вывод диода. На рис. 12 показана зависимость тока в электрической цепи с насыщающимся реактором и без него, а также соответствующее изменение магнитной индукции в магнитопроводе. При протекании постоянного прямого тока магнитопровод находится в состоянии магнитного насыщения (а), которое соответствует низкой магнитной проницаемости магнитного материала и низкой индуктивности реактора. Запирание диода происходит с высокой скоростью уменьшения тока di/dt (б), что приводит к появлению обратного выброса (в) при отсутствии реактора в цепи. При включении реактора в момент перехода обратного тока через нуль магнитопровод попадает в область с высокой магнитной проницаемостью, при этом индуктивность и полное сопротивление резко возрастают, обеспечивая сглаживание обратного тока. После закрытия диода магнитопровод остаётся в практически размагниченном состоянии (г). При следующем открывании диода магнитопровод снова возвращается в состояние магнитного насыщения (д), не препятствуя протеканию прямого тока.

Рис. 12. Зависимость тока в электрической цепи во время переключения диода с помехоподавляющим насыщающимся реактором и без него (штриховая линия), а также соответствующее изменение магнитной индукции в магнитопроводе.

Насыщающийся реактор работает в режиме знакопеременной магнитной индукции с амплитудой, равной магнитной индукции насыщения магнитного материала. Поэтому материал магнитопровода наряду с высокой прямоугольностью петли магнитного гистерезиса должен иметь низкую магнитную индукцию насыщения, которая обеспечит минимальные магнитные потери при высокочастотном переключении полупроводникового прибора. Таким требованиям удовлетворяют магнитопроводы из аморфного сплава на основе кобальта, например, магнитопроводы ГМ 503А или ГМ 33ДС.

Магнитный усилитель управляет выходом импульсного источника питания за счёт изменения ширины импульса, который формируется на вторичной обмотке трансформатора. Ширина импульса меняется путём задержки переднего фронта с использованием магнитного ключа, роль которого выполняет насыщающийся реактор SR. На рис. 13 показана принципиальная схема однотактного прямоходового преобразователя со стабилизированным выходом, управляемым магнитным усилителем. Усилитель рассогласования управляет временем закрытого состояния насыщающегося реактора, который определяет задержку переднего фронта импульса. Схему стабилизации выходного напряжения с использованием магнитного усилителя особенно эффективно применять в импульсных источниках питания с несколькими выходами по напряжению.

Рис. 13. Принципиальная схема однотактного прямоходового преобразователя со стабилизированным выходом, управляемым магнитным усилителем.