емого колебательного контура. Структурная схема, обеспечивающая данный способ стабилизации, приведена на рис. 4.6, б. Если сигнал Uo.c отрицательной обратной связи, снимаемый с усилителя рассогласования, уменьшает частоту задающего генератора fa,г, следовательно, снижает частоту преобразования, то напряжение на выходе высоковольтного трансформатора возрастает. И наоборот, с увеличением частоты fa.r напряжение на выходе источника уменьшается. При этом соответствующей подстройкой частоты схема обеспечивает стабилизацию выходного напряжения. Недостатком данного способа является переменный гармонический спектр пульсаций в выходном напряжении и невозможность внешней синхронизации.

Стабилизация (регулирование) выходного напряжения в преобразователях постоянного напряжения с резонансным LC-контуром принципиально может осуществляться как изменением частоты, так и изменением момента открывания транзисторов инвертора при неизменной частоте преобразования, т. е. широтно-импульсной модуляцией.

При регулировании широтно-импульсной модуляцией происходит обязательное закорачивание первичной обмотки высоковольтного трансформатора во время паузы в работе транзисторов для циркуляции энергии LC-контура. Структурная схема, обеспечивающая данный способ регулирования, приведена на рис. 4.6, в. В этой схеме рекомендуется применение мостового инвертора.

Для обеспечения подстройки резонансной частоты контура с целью минимизации потерь возможно включение дополнительного дросселя последовательно с первичной обмоткой высоковольтного трансформатора. Это значительно увеличивает индуктивность контура.

В составе высоковольтных источников электропитания с выходной мощностью более 100 Вт резонансный LC-контур выполняется в виде самостоятельного узла и включается на входе трансформатора. Комплексное сопротивление высоковольтного трансформатора оказывает существенное влияние на резонансную частоту контура.

Схема высоковольтного источника с резонансным LC-контуром приведена на рис. 4.6, г. Принцип действия резонансного инвертора иллюстрируется эквивалентной схемой, приведенной на рис. 4.7. Диаграммы работы схемы показаны на рис. 4.8. В схеме на рис. 4.7 обозначены: Si и S2 - силовые переключающие транзисторы; Lk и Ск - индуктивность и емкость контура; Zh - сопротивление нагрузки.

Рис. 4.7. Эквивалентная схема резонансного инвертора

Рис. 4.8. Диаграммы работы схемы резонансного инвертора

Пусть в момент времени to (рис. 4.8) замыкается ключ Si и на последовательный колебательный контур подается входное напряжение Ubx. в цепи контура начинает нарастать ток 1к, который изменяется по закону

1к =

Ubx - Uc(0) COoLk

COpt

sin(Oot>

где cOo - круговая частота колебаний контура,

LkCk 4Lk

Q - добротность контура; q = cOoLk / Zh;

Uc(0) - напряжение на конденсаторе в момент замыкания ключа Si.

Через половину периода собственных колебаний

То / 2 = / о

ток в силовой цепи контура снизится до нуля и ключ Si разомкнётся при нулевом значении коммутируемой мощности. Замыкание ключа S2 приводит к формированию отрицательной полуволны синусоиды тока в цепи контура.

При замкнутом ключе Sa мгновенные значения тока в цепи последовательного колебательного контура определяются соотношением:

1к = - ехр Q)Lk

cot - 7t

sin(coot - л)>

где со = nf;

f - рабочая частота инвертора.

Параметры контура Lk и Ск должны выбираться из условия резонанса на рабочей частоте инвертора, т. е. должно выполняться условие:

ooLk = 1 / (соСк).

Для обеспечения малого затухания в контуре необходимо выполнение условия:

гт2 <

4lI LkCk

При выполнении указанных условий форма напряжения на нагрузке близка к синусоидальной, а действующее значение этого напряжения

Uh = 2V2 Ubx / п.

Если указанные условия не соблюдаются, то напряжение на нагрузке