convertoare c.c. – c.c. cu izolare galvanică

8/20/2019 Convertoare c.c. – c.c. Cu Izolare Galvanică

1/10

Cap. 6. CONVERTOARE C.C. – C.C. CU IZOLARE GALVANICĂ

6.1. IntroducereÎn multe aplicaţii, şi în special în cadrul surselor în comutaţie, se impune existenţa unei

izolări galvanice între tensiunea de intrare şi cea de ieşire. Această izolare se realizează prin

intermediul unui transformator de înaltă frecvenţă de dimensiuni reduse.Izolarea galvanică este necesară atât din motive de electrosecuritate, cât şi din motive decompatibilitate electromagnetică. rin această izolare, se evită ca potenţialul ridicat faţă de

pământ să a!ungă la ieşirea care are potenţial flotant şi care poate fi şi ea conectată la pământdin considerente de protecţie.

În ceea ce priveşte compatibilitatea electromagnetică prin izolare, se evită formareaunor bucle de masă supuse unor fluxuri magnetice variabile, care ar putea induce curenţi decirculaţie total nedoriţi şi cu efecte perturbatoare.

Izolarea galvanică este benefică şi în cazul când tensiunea de ieşire este mult diferită decea de intrare. "tilizând un raport de transformare !udicios, se poate face ca pla!a de lucru afactorului de umplere al convertorului să fie optimă. Izolarea galvanică este absolut necesară

şi în cazul surselor care trebuie să asigure mai multe tensiuni de ieşire, de valori apropiate saudiferite, care trebuie să alimenteze circuite complet separate galvanic.

#ricare din sc$emele convertoarelor prezentate în capitolul % poate fi modificată astfelîncât să poată fi realizată cu izolare galvanică. &om prezenta însă în acest capitol doar sc$emele cele mai folosite în practică.

6.2. Convertoru c.c. – c.c. de t!p " #or$ard %Acesta este de fapt o variantă de convertor coborâtor 'buc() cu separare galvanică.

*c$ema convertorului este dată în +ig. .-. ransformatorul de înaltă frecvenţă, de separaregalvanică, are / înfăşurări n-, n0- şi n1 'n-2 n0-). Înfăşurările n- şi n0-trebuie să aibă un cupla!

magnetic foarte strâns şi, din acest motiv, ele se realizează prin bobinare bifilară, trebuind săaibă acelaşi număr de spire.

+ig. .-. a) *c$ema convertorului 3 for4ard 5. b) 6ircuitul ec$ivalent pentru intervalul I& t∈78,d9. c) 6ircuitul ec$ivalent pentru intervalul II& t∈7d,1d9. d). 6ircuitul ec$ivalent

pentru intervalul III& t∈71d,9.

Analiza convertorului se va face considerând din nou toate componentele de circuitideale. 6apacitatea 6 se va considera foarte mare, astfel încât tensiunea "1 să poată fi


2/10

presupusă constantă pe o perioadă , iar în circuitul ec$ivalent al transformatorului se va ţinecont doar de inductanţa de magnetizare a sa. În funcţionarea convertorului trebuie considerate/ intervale de timp distincte. ranzistoarele se comandă să conducă la saturaţie pe intervalul t∈78,d9şi să fie blocate pe intervalul t∈7d,9. a' intervalul I, t∈78,d9. ranzistorul : fiind saturat, tensiunea la bornele înfăşurării n- are

polaritatea fără paranteze şi valoarea "-. ;inând cont de începuturi, tensiunile induse în

înfăşurările n0-şi n1 vor avea polaritatea fără paranteze şi respectiv valorile "- şi --

1 "n

n. 6a

urmare, circuitul ec$ivalent va fi cel din +ig. .- b).


3/10

entru deducerea caracteristicii de regla! a convertorului, se va folosi tot relaţia "= med 28, ceea ce ec$ivalează cu egalitatea ariilor $aşurate din +ig..1, deci?

( ) dn

n

"

",.d-"d.""

n

n

-

1

-

111-

-

1 =−=

− '.-)

@ste relaţia întâlnită la convertorul coborâtor înmulţită cu raportul de transformare. 6umraportul de transformare

-

1

n

n poate fi oricât de mare, denumirea de convertor coborâtor nu

mai este adecvată.


4/10

a' intervalul I& t∈78, d9. ranzistorul:- se comandă să conducă la saturaţie,iar :1 este blocat. ensiunile de la

bornele înfăşurărilor vor avea polarităţifără paranteze. ensiunea indusă pe n

01 polarizează direct dioda


5/10

C.

6.. Convertoru *n punte /! *n punte ,e+!co+andat0*c$ema convertorului în punte este dată în +ig. .J.


6/10

e intervalul t∈78,d9, tranzistoarele :- şi :1 se comandă să conducă la saturaţie, :/ şi: se menţin blocate, iar pe înfăşurările transformatorului apar tensiuni cu polaritatea fără

paranteze. În circuitul secundar, conducedioda


7/10

în punte, pe o înfăşurare cu n- spire se va aplica tensiunea1

"- şi nu "-. În rest, funcţionarea

rămâne nesc$imbată.6aracteristica de regla! a convertorului este?

A%,8d,d1n

n

"

"

max-

1

-

1

== '.)entru a obţine aceeaşi tensiune la bornele sarcinii,"1, la acelaşi factor de umplere, d ,

raportul de transformare-

1

n

n trebuie să fie dublu, deci solicitările în tensiune, ca şi în curent,

ale diodelor


8/10

b) intervalul II& t∈7d,9. În momentul d, tranzistorul se comandă să comute invers şitensiunile induse în înfăşurările n- şi n1 vor avea polarităţile din paranteză. ensiunea de peînfăşurarea n1 determină polarizarea directă şi intrarea în conducţie a diodei bac(

+ig. .-/. *c$ema convertorului flL>bac( cu/ tensiuni de ieşire.


9/10

a' intervalul I& t∈78,d9.ranzistorul : este comandat să conducă la saturaţie, deci peînfăşurarea primară n- va apărea tensiunea u6- cu polaritatea fără paranteze. ;inând cont deînceputurile înfăşurărilor, în n1 se va induce o tensiune cu polaritatea fără paranteze, de

valoare --

1 "

n

n.


10/10

6aracteristica de regla! a convertorului Ou( cu separare galvanică este aceeaşi ca aconvertorului flL>bac(, adică a convertorului mixt cu separare galvanică. În mod deosebit,trebuie remarcat faptul că, spre deosebire de convertorul flL>bac(, valorile medii ale curenţilor

prin înfăşurările transformatorului sunt nule. Aşadar, convertorul Ou( cu separare galvanicăfoloseşte excitaţia bidirecţională a miezului magnetic, ceea ce permite o reducere substanţială

a dimensiunilor acestuia.

+ ig. . -%. +ormele de undă ale mărimilor care intervin în funcţionareaconvertorului Ou( cu separare galvanică

convertoare c.c. – c.c. cu izolare galvanică

Documents