Резонансные инверторы. 
Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств

Резонансные инверторы широко известны в преобразовательной технике. В них обеспечивается гармоническая форма тока в силовой цепи за счет колебательного контура. Рассмотрим принцип. действия резонансного инвертора, который поясняется схемой и эпюрами рис. 5.13.

Рис. 5.13. Принцип действия резонансного инвертора

На этом рисунке Кл |, Кл₂ — упраатясмыс ключи, работающие в противофазе. Когда замыкается ключ Кль начинается рост тока i по гармоническому закону. Частота собственных колебаний контура с потерями равна.

Через промежуток 7У2 ток в цепи станет равным нулю и ключ размыкается при нулевом значении коммутируемой мощности. В момент времени /| замыкается ключ Кл₂ и формируется отрицательная полуволна тока в нагрузке вследствие колебательного обмена энергии между реактивными элементами. Снова через 7У2 ток в цепи становится равным пулю, Кл₂ размыкается и замыкается ключ Кл1 итак далее. Добротность контура.

Если частота коммутации ключей соответствует частоте резонанса контура со = (i)₀, то форма напряжения па нагрузке близка к гармонической, а его действующее значение.

Нагрузка может включаться последовательно (как на рис. 5.13) или параллельно любому из реактивных элементов, обычно конденсатору.

Достоинства резонансных инверторов:

• а) уменьшение потерь моицюсли на коммутацию. Особенно в условиях большого технологического разброса параметров ключей обеспечивается так называемая «мягкая» коммутация;
• б) снижение уровня высокочастотных помех как излучаемых (радиопомех), так и распространяемых по проводам (кондукгивных) в питающую сеть и в нагрузку;
• в) отсутствие сквозных токов в двухтактных схемах, приводящее к повышению надежности.

Недостатка резонансных инверторов:

• а) значительное превышение напряжения на реактивных элементах над напряжением питания ю-за явления резонанса;
• б) увеличение габаритов сглаживающих фильтров по сравнению с прямоугольным напряжением;
• в) более высокая установочная мощность ключа!

Примерная схема транзисторного преобразователя с резонансным инвертором показана на рис. 5.14. Нагрузка R_u подключена параллельно конденсатору С_к через двухпалупериодный выпрямитель VD1 и VD2.

Рис. 5.14. Преобразователь с резонансным инвертором

Трансформатор Т обеспечивает согласование по уровню напряжения и гальваническую развязку сети и нагрузки. Стабилизация выходного напряжения осуществляется частотой модуляцией тактовой частоты f_T схемы управления, для чего /_т выбрана несколько меньше резонансной частоты контура L_KC_K. Регулировкой частоты можно получить нестабильность около 0,1%. Уровень помех примерно на 15 дБ ниже, чем в нсрсзонансных схемах инверторов.

Для управления ключами инверторов разработано много специализированных и универсальных контроллеров, например, 1114ЕУ1… 1114ЕУ5, UC3846, UC3875, TL494, TL599 и др.