WorldodTech

Поскольку нет четко установленной границы между инверторами и генераторами, можно сказать, что многие инверторы являются генерато­рами специального типа. Другие инверторы могут по существу быть уси­лителями или управляемыми переключателями. Выбор термина факти­чески определяется тем, как расставлены акценты. Схема создающая ра­диочастотные колебания с относительно высокой стабильностью частоты традиционно назвалась генератором. Схему генератора, в которой основ­ное внимание обращается на такие параметры как к.п.д., возможность регулирования и способность выдерживать перегрузки, и которая работа­ет в диапазоне звуковых или инфразвуковых частот, можно назвать ин­вертором.

На практике, когда мы рассматриваем конечное назначение схемы, различия между инверторами и генераторами, становятся достаточными очевидными. Назначение схемы тут же подскажет нам как более правиль­но ее называть: генератором или инвертором. Обычно инвертор приме­няется в качестве источника питания.

Инвертор питается энергией от источника постоянного напряжения и выдает переменное напряжение, а выпрямитель подключен к источнику переменного напряжения и имеет на выходе постоянное напряжение. Имеется третий вариант - схема или система потребляет энергию от ис­точника постоянного напряжения и выдает также постоянное напряже­ние в нагрузку. Устройство, осуществляющее эту операцию, называется преобразователем. Но не любую схему, имеющую постоянное напряжение на входе и постоянное напряжение на выходе, можно считать пре­образователем. Например, потенциометры, делители напряжения, и ат­тенюаторы действительно «преобразуют» один уровень постоянного на­пряжения в другой. Но их вообще нельзя назвать преобразователями. Здесь в процессе выполнения преобразования отсутствует такой элемент как инвертор, вибропреобразователь, или генератор. Другими словами, последовательность процессов в настоящем преобразователе такова: по­стоянное напряжение - переменное напряжение - постоянное напря­жение. Удобным является следующее определение преобразователя: схе­ма или система, потребляющая и выдающая мощность в виде постоян­ного напряжения, в которой в качестве промежуточного процесса в пе­редаче энергии используется генерирование переменного напряжения (иногда используется выражение dc-to-dc преобразователь).

Практическое значение определения преобразователя состоит в том, что преобразователь по существу работает как трансформатор постоянно­го напряжения. Это свойство позволяет манипулировать уровнями посто­янного напряжения и тока также, как это делается при использовании трансформаторов в системах с переменным напряжением. Кроме того, такой трансформатор-преобразователь обеспечивает изоляцию между входными и выходными цепями. Это способствует электрической безо­пасности и значительно упрощает ряд проблем при проектировании сис­тем.

Рассмотрим преобразователь с дополнительной операцией. Предположим, что полная последовательность операций такова: переменное на­пряжение, постоянное напряжение, переменное напряжение, постоянное напряжение. Это означает, что устройство получает энергию от сети пе­ременного напряжения, выпрямляет это напряжение, инвертирует его в переменное напряжение, и снова выпрямляет. Таков основной принцип построения многих источников питания. Не является ли это неоправдан­но избыточным? Нет, поскольку для выполнения инверсии формируемое переменное напряжение имеет намного более высокую частоту, чем час­тота сети, что позволяет избавиться от массивного и дорогостоящего трансформатора, рассчитанного на частоту сети. Трансформатор инвер­тора (работающий на частотах от 20 кГц до нескольких МГц) бывает очень небольшим и обеспечивает полную изоляцию.

1 Инвертор. (Принцип работы, разновидность, область применения)

1.1 Последовательный инвертор

Электрическая схема, рабочие фазы и формы выходных сигналов последовательного инвертора изображены на рис. 1. Такая схема на­зывается последовательным инвертором, поскольку в ней нагрузочное сопротивление включено последовательно с емкостью. R - нагрузочное сопротивление, L и С - коммутационные элементы. Такой тип ин­вертора содержит два тиристора. Рассмотрим подробнее фазы работы такой схемы.