Elektronická zařízení potřebují ke své činnosti zdroj elektrické energie a to nejčastěji ve formě stejnosměrného DC výkonu. Postupem času zastarala klasická koncepce napájecích zdrojů proti napájenému zařízení tak mohutně, že disproporce byla nepřiměřená. Proto je možno cca od začátku 70-tých let 20. století pozorovat snahu i renomovaných firem tuto otázku řešit. U nás jsou tyto pokusy spojeny se jménem Ing.Kabeše, ve světě s tak proslulými firmami jako Hewlett§Packard a jiné. Každý napájecí zdroj lze podle Theveninovy věty nahradit sériovým spojením ideálního zdroje napětí a jeho ...
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Vlastislav Novotný, Pavel Vorel, Miroslav Patočka
Strana 105 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
zapnutí tranzistoru. jádře ale existuje na
konci doby magnetický tok φµmax, odpovídající proudu Iµmax. Pak při skokovém zániku
primárního magnetizačního proudu stejně prudce zanikl ním svázaný tok φµmax. neutrálním stavu soustava setrvává do
skončení doby t2, tj. Celý jev
se nazývá demagnetizací jádra.7)
Tento stav, kdy −U1
\
a U1, trvá dobu, než tok φµ(t) klesne počáteční hodnoty φµmax na
nulu. Toto napětí „chtělo“ být
opět teoreticky nekonečné, ale otevře pracuje součinnosti zdrojem jako napěťový
omezovač, omezující napětí velikost U1. tomu třeba konečné doby tdemag, neboť U1
\
není nekonečné proto strmost poklesu dφ/dt
nemůže být nekonečně velká.105
Během doby odebírána energie zdroje (složka IvýstN2/N1 primárního proudu) dodávána do
zátěže.
\
1
max1
U
N
tdemag
µφ
= (9. Toto napětí však bude mít přesně definovanou velikost, kterou
„dovolí“ vinutí N3.1b). Celková energie magnetického pole
v okamžiku vypínání tranzistoru činí 1/2 L1I2
µmax.
Pro magnetický tok během procesu demagnetizace musí platit:
( )
( )
1
\
1
max
1
1
max
N
tU
N
dttu
t −=−=
∫
µµµ
φφφ (9.
Proud i3(t) přímo úměrný klesajícímu toku φµ(t) takto:
( )
( )
3
3
3
L
tN
ti µφ
= (9. Položíme-li tedy φµ(t) dle (9. Nikdy totiž není tranzistor natolik pomalý, že
by omezujícím faktorem byla malá strmost −diC/dt zániku kolektorového proudu během vypínání.
Předpokládejme nejdříve, neexistuje demagnetizační vinutí N3. Vzhledem obrácené orientaci
vinutí vůči bude mít záporný pól „na zemi“ kladný pól diodě D2.
Během demagnetizace předává magnetizační energie jádra zpět zdroje pomocí proudu i3(t). Tímto impulsem, přičteným napětí U1, je
napěťově namáhán zavírající tranzistor.9) rovný nule, lze odsud vyjádřit tdemag. Velikost U1
\
je této době konstantní proto klesá tok lineárně. Děj pak bude vypadat takto:
Po vypnutí tranzistoru opravdu primárním vinutí objeví napětí U1
\
opačné polarity, než bylo U1
v sepnutém stavu, viz. tom totiž objeví také indukované napětí u3.
3) Nyní vypneme tranzistor Proud i1(t) musí téměř skokem zaniknout. Pak zřejmé, napětí indukované primárním vinutí musí být:
3
1
1
3
1
3
\
1
N
N
U
N
N
uU (9. Přitom celá energie 1/2 L1I2
µmax přemění křemíkovém
čipu teplo příčinou jeho neodvratné destrukce. reálného tranzistoru velikost napěťového
impulsu vždy omezena průrazným napětím tranzistoru. Celá magnetizační energie 1/2 L1I2
µmax vinutím N3
odevzdána zpět zdroje. Proud primárního vinutí tranzistorem násilně
přerušen.
Aby popsaná situace nenastala, zde demagnetizační vinutí N3.9)
Po uplynutí tdemag tok nulový.8)
Po skončení demagnetizace (uplynutí tdemag) již magnetický tok nulový, jádro energeticky
neutrální, proto napětí u1, u2, skokem zanikají nulu.10)
.
Destrukční energetické účinky však zůstávají každém případě zcela ekvivalentní. obr. 9. Pokles toku s
obrovskou (teoreticky nekonečnou) strmostí −dφ/dt způsobí vznik napěťového Diracova impulsu,
opačné polarity oproti stavu době t1, kdy tok narůstal
