В результате силовые транзисторы выключаются. Необходимо отметить, что время выключения современных высоковольтных транзисторов, содержащее в себе и время рассасывания, обычно лежит в пределах 0,7...2,0 мкс. Зависит оно от многих факторов: типа транзистора, коэффициента его насыщения, значения охранителя (время срабатывания составляет 15 мс). Из этого рисунка видно, что замыкание происходит в момент времени, при этом ток возрастает скачком до значения, обозначенного и равного 6 А. В течение момента времени от до ток ограничен разрядной цепью конденсатора. Увеличивающийся ток намагничивания дросселя приводит в течение 100 мкс к возрастанию тока до значения.
Приведем некоторые дополнительные сведения о блоке питания: выходное напряжение 80 В, ток 5 А, частота преобразования 7,5 кГц, использованы силовые транзисторы типа 2Т809А, удельная мощность до 50 Вт/дм3. Коэффициент полезного действия блока без резистора составляет 0,82, после введения цепи ограничения тока короткого замыкания КПД становится равным 0,8. Следовательно, можно заключить, что суммарные потери от введения узла ограничения тока короткого замыкания составили 3 % выходной мощности БИВЭ. Если необходимо уменьшить эту величину потерь, возможно применение схемы, описанной в работе.
Как видно из рисунка, параллельно резистору или вместо него устанавливается транзистор, который открывается синхронно с работой ВТП. При этом питание его базы обеспечивается дополнительной обмоткой трансформатора и выпрямителем.
Резистор ограничивает ток базы транзистора для того, чтобы этот транзистор находился на грани насыщения. В этом случае суммарные потери в БИВЭ от введения системы ограничения тока короткого замыкания составят 1,5...2 Вт.
Защита по току в сетевых блоках со входным емкостным фильтром. Основная часть принципиальной схемы БИВЭ с емкостным входным фильтром приведена , а устройство защиты, реализующее требуемые функции.
Транзисторы преобразователя управляются импульсами от схем геометрического сложения напряжений двух генераторов. Ведущий генератор управляется импульсами от задающего генератора через счетный триггер, ведомый генератор УМ2 управляется модулятором МДИ через счетный триггер.
Питание на усилители мощности поступает от вспомогательного источника. В цепи питания установлены резисторы, благодаря чему уменьшается ток «перекрытия», возникающий в транзисторах при одновременном их отпирании из-за конечного времени переключения этих транзисторов. Мгновенные мощности при выключении транзисторов, уменьшены благодаря включению конденсаторов.
В схеме сложения показан для примера один силовой транзистор, в базе которого сформирована цепь суммирования сигналов от трансформаторов усилителей мощности. Ток базы силового транзистора ограничивается резистором.
Система защиты включает в себя следующие узлы. Преобразователь сигнала защиты, предназначенный для обеспечения гальванической развязки напряжения на датчиках тока, от схемы управления. Одновременно с развязкой происходит усиление сигнала по напряжению. Функции такого преобразователя выполняет ключевой коммутатор на транзисторах, управляемых поочередно в каждом полупериоде работы ВТП.
Базовые цепи транзисторов подключены соответствующим образом к двум дополнительным обмоткам трансформатора ведущего генератора. В один из полупериодов работы ВТП напряжение от датчика поступает на первичную обмотку трансформатора защиты через открытый транзистор. В другой полупериод напряжение на датчике прикладывается к той же обмотке трансформатора, но образуя другую полярность. В результате на вторичной обмотке образуется импульсное переменное напряжение 5...7 В. Напряжение, пропорциональное току, нагрузки выпрямляется и поступает на входы пороговых устройств.
Заметим, что иногда вместо резистивных датчиков применяется включение двух первичных обмоток трансформатора тока. В этом случае при нормальном режиме обеспечивается получение переменного импульсного сигнала на выходе трансформатора тока. Однако при аварийном режиме, например при одновременном открытии силовых транзисторов, сигнал перегрузки не будет возникать, так как ток протекает по двум встречно включенным первичным обмоткам трансформатора тока.
Предлагаемый коммутатор, несмотря на наличие сигнала на двух резисторах, ввиду одного открытого транзистора из двух будет передавать на первичную обмотку трансформатора напряжение от одного из датчиков тока.
Функцию узла, обеспечивающего ограничение тока короткого замыкания, развивающегося в силовых транзисторах за время реагирования, выполняют дроссели, установленные в коллекторах высоковольтных ключей ВТП.