Цікаве зміна вихідної схеми двотактного генератора або інвертора з насичуючої сердечником полягає у використанні одного потужного транзистора і одного транзистора значно меншої потужності. В іншому схема залишається дуже схожою на ті, які розглядалися до сих пір. На перший погляд, така переробка двотактної транзисторної схеми, здатної працювати з великими потужностями, яв-

ляется абсурдною – яку користь можна отримати від такої асиметрії? Однак виявляється, що якщо навантаження підключена до обмотки трансформатора через однополуперіодний випрямляч, то тільки один з транзисторів віддає потужність в навантаження. Інший транзистор в цьому випадку виконує функцію повернення сердечника в стан вихідної намагніченості, точно так, як якби він теж видавав потужність в навантаження.

Типовий перетворювач цього типу показаний на рис. 1.19. У цього перетворювача шпаруватість дорівнює 50 відсоткам, тобто форма коливань симетрична по тих же самих причин, що у стандартного інвертора або перетворювача з приблизно узгодженими потужними транзисторами. У цьому й полягає перевага такої схеми перед «істинними» однотранзісторний схемами, типу блокінг-генераторів. Подумати тільки, половину первинної обмотки можна намотати щодо тонким проводом. Це дуже вдала схема для побудови високовольтного джерела постійної напруги, оскільки багато помножувачі напруги працюють як однополуперіодні випрямлячі.

При використанні цього типу перетворювача, потрібно переконатися в тому, що транзистор великої потужності включений у відповідну половину первинної обмотки, так щоб він міг віддавати необхідний струм в навантаження через однополуперіодний випрямляч. Якщо справа йде не так, ситуацію можна виправити, змінюючи включення вторинної, навантажувальної обмотки (неправильна полярність буде очевидна, оскільки при цьому не потече розрахунковий струм навантаження, а малопотужний транзистор швидко нагріється і може вийти з ладу).

Рис. 1.19. Перетворювач з одним потужним транзистором, що забезпечує потужність в навантаженні. Малопотужний транзистор просто повертає сердечник в початковий стан. Правильна робота залежить від фазування вторинної обмотки.

Теорія

Ми вже розглянули роботу інверторів на основі вібраторів і тиратронів, де трансформатори працюють в лінійному режимі. Це означає, що не допускається магнітне насичення сердечника трансформатора. Причина цього проста: при роботі в області насичення значно збільшуються втрати потужності в сердечнику трансформатора за рахунок гістерезису, а к.к.д. знижується. Дійсно, з точки зору класичної теорії конструювання трансформаторів, слід уникати періодичного освіти великої петлі гістерезису, а прямокутна форма петлі гистерезиса (існують такі матеріали), безсумнівно, небажана подвійно. В даний час, однак, кращі інвертори проектуються таким чином, що сердечники трансформаторів спеціально доводяться до глибокого насичення.

Різниця між роботою трансформаторів в розглянутому раніше лінійному режимі і в режимі з насиченням не кількісна, а якісна. Дійсно, якби єдиним поліпшенням у порівнянні зі схемами колишніх інверторів був би простий транзисторний генератор з насиченням осердя, то істотна частина сучасних розробок залишилася б нереалізованою. Сердечник з насиченням і потужний транзистор утворюють щось єдине, як рука в рукавичці. Цього немає в схемах, які використовують тиратрони, Ігнітрони і вакуумні лампи. У цих конструкціях сердечник з насиченням не дає особливих переваг.

Як і раніше залишається справедливим той факт, що насичення сердечника трансформатора призводить до додаткових втрат, як і у випадку традиційних трансформаторів. Проте, комбінація такого жорстко керованого трансформатора з потужними транзисторами (також жорстко керованими) дозволяє створювати високоефективні інвертори, які мають, крім того, іншими чудовими властивостями. У таких унікальних генераторах насичення сердечника управляє процесами перемикання.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.