Electronica de Putere

III. INVERTOARE

Invertoarele reprezintă instalaţii care transformă energia de curent continuu în energie de curent alternativ de o anumită formă, amplitudine şi frecvenţă. Dacă la ieşirea invertorului se conectează un grup de redresoare cu filtru, întregul ansamblu reprezintă un convetor de tensiune continuă.

Din punct de vedere constructiv se disting inversoare cu:- tranzistoare;- tiristoare.

3.1. Invertoare cu tranzistoare – furnizează la bornele unui circuit de sarcină o tensiune de formă rectangulară sau apropiată. Din cauza spectrului larg de armonici al segmentului rectangular, domeniul de aplicabilitate al lor se limitează la acei consumatori la care acest spectru nu este deranjat sau cu circuite redresate cu filtru.

3.1.1.Invertorul în contratimp cu tranzistoare cu circuit de reacţie de tip RC.

1

T1

T2

RS

n2

n1

U2

+ -

+-

U1

U1

E

C

U3 n3

R1

R1

R2

R2

i3

Electronica de Putere

Datorită nesimetriilor existente în caracteristicile celor două tranzistoare, la conectare unul dintre tranzistoare va intra în conducţie iar amper-spirele generate de acest curent în înfăşurarea de reacţie N3 va genera o tensiune care din cauza sensului de înfăşurare va polariza direct unul din tranzistoare respectiv invers pe celălalt.

Creşterea curentului de colector a unui tranzistor va provoca prin înfăşurarea de reacţie un proces de avalanşă până când tranzistorul se saturează. Dacă T1 conduce şi T2 e blocat, sub acţiunea curentului de reacţie i3 condensatorul se încarcă cu polaritatea din fig.

După anularea tensiunii în înfăşurări (când s-a ajuns la saturaţie) în circuitul de reacţie acţionează tensiunea de la bornele condensatorului care determină pe rezistenţele R1 o tensiune cu polaritatea ce aduce pe T2 în conducţie şi blochează pe T1.

Urmează un nou proces în avalanşă pentru T2 astfel încât T1 se blochează. Formele de undă prezentate sunt valabile pentru un transformator ideal fără reactanţă de scăpări şi căderi de tensiune neglijabile pe tranzistoarele la saturaţie. Pentru determinarea frecvenţei de lucru a invertorului şi a valorii inductanţei transformatorului corespunzător frecvenţei alese se fac următoarele ipoteze simplificatoare:

- tranzistoarele sunt identice şi fără curenţi reziduali,- transformatorul este ideal.Circuitul de reacţie aferent tranzistorului T2 în momentul intrării sale in conducţie este

următorul:

2

t

t

t

t

- φM

+ φM

n2n1

uc

ucm

I3M

i3

I3m

E

u2

φ

Electronica de Putere

=>

Pentru calculul inductivităţii transformatorului pornim de la expresia curentului de reacţie minim.

3

T2

R1

R1

+ -

Cn3U3

iB

ε0

γ tg γ = R0

uBE

R1

R1

+ -

CU3 +

-+

-

R0

ε0

iB

UCM

Electronica de Putere

=>

Ic = Iμ + Ir

C

Considerând căderea de tensiune pe tranzistoare la saturaţie nulă, tensiunea sursei de alimentare E se regăseşte la bornele unei jumătăţi a primarului. Ea produce o variaţie de curent conform:

la t = 0 Iμ = 0 A = 0

Iμ atinge valoarea maximă în momentul în care invertorul basculează adică la

=>

L1

Se observă că frecvenţa invertorului depinde de E.

4

curent de magnetizare

curent reflectat de secundar în primar