Электромагнитный формирователь импульсов

Учитывая то, что входное напряжение электромагнитных СИФУ представляет из себя в чистом виде напряжение сети и является практически синусоидальным, задача формирования формы управляющего импульса представляется весьма актуальной.

Задачей ФИ таких устройств является обеспечение необходимой крутизны переднего фронта. В качестве формирователей обычно применяют два вида устройств,

- пик- трансформаторы представлены на рисунке (27) справа.

-пик- дроссели. представлены на рис (26) слева

Пик- трансформатор представляет из себя обычный двухобмоточный трансформатор (напряжения) с сердечником изготовленным из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Особенность таких трансформаторов заключается в том, что при нарастании тока в первичной обмотке сердечник насыщается практически мгновенно, т.е. длительность насыщения составляет доли микросекунд и соответственно изменение магнитного потока происходит в течение малого промежутка времени .

Поэтому выходное напряжение (напряжение вторичной обмотки трансформатора) будет иметь форму прямоугольных импульсов малой продолжительности, то есть кратковременные импульсы.

Принцип действия проиллюстрирован на временных диаграммах рис(27б), рис(27в).

Рис (27б) – входное напряжение (напряжение в первичной обмотке трансформатора), рис.(27в) – выходное напряжение.

Длительность насыщения соответствует ширине импульса рис (27в) т.е. => .

пик-дроссельОсновным элементом пик-дросселя является пик- дроссель, который представляет из себя индуктивную катушку с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

Входное напряжение (напряжение сети) подается на цепь с последовательно соединенными пик-дросселем и резистивным элементом R и соответственно его можно записать

U_вх = U_L+U_R

Выходное напряжение снимается с резистивного элемента

U_вых = U_R

В течение времени, за которое происходит насыщение сердечника пик-дросселя, скорость изменения магнитного потока в сердечнике пик-дросселя будет большой и соответственно в течение этого промежутка времени, индуктивное сопротивление пик-дросселя будет намного больше, чем активное сопротивление резистора

X_L>>R.

При этих условиях выходное напряжение будет практически равно нулю

U_вых=U_R=0

После насыщения сердечника соотношение X_L и R изменяется в противоположную сторону X_L<<R и соответственно выходное напряжение будет равняться входному и при этом будет иметь практически вертикальную форму переднего фронта (рис. 27в).

Если сравнить преимущества и недостатки пик-трансформатора и пик-дросселя, необходимо отметить, что при практически одинаковом качестве выходного импульса (управляющего импульса), пик-дроссель обладает значительно лучшими ценовыми качествами.