Усилитель формирователь импульсов (УФИ)

В качестве УФИ электромагнитных СИФУ чаще всего применяют устройства двух типов:

1) Пик-трансформатор (П-Тр);

2) Пик-дроссель (П-Др).

Пик-трансформатор.

Пик-трансформатор (рисунок 6.4) представляет собой трансформатор, сердечник которого изготовлен из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, в результате чего насыщение сердечника такого трансформатора происходит в течение очень малого промежутка времени. При этом входное напряжение снимается с первичной обмотки П-Тр, а выходное – со вторичной.

Рисунок 6.4 – Пик-трансформатор

Принцип действия такого устройства проиллюстрируем с помощью семейства временных диаграмм (рисунок 6.5).

Рисунок 6.5 – Временные диаграммы П-Тр

Такое устройство обеспечивает достаточную крутизну переднего фронта импульса за счет кратковременности протекания импульса.

Пик-дроссель.

Пик-дроссель (рисунок 6.6) представляет собой последовательно соединенные индуктивную катушку с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и резистивный элемент R.

Рисунок 6.6 – Пик-дроссель

Входное напряжение подается на последовательную цепь LR и равно

.

или в векторной форме

.

Выходное напряжение снимается с резистора

.

Проиллюстрируем принцип действия такого устройства с помощью семейства временных диаграмм (рисунок 6.7).

Рисунок 6.7 – Временные диаграммы П-Др

В период нарастания входного напряжения (до насыщения сердечника П-Др) индуктивное сопротивление x_L в последовательной цепи L-R будет значительно больше резистивного сопротивления R и при этом U_L>>U_R. Поэтому U_L имеет форму как показано на рисунке 6.7.

После того как сердечник насытился, индуктивное сопротивление катушки резко уменьшается x_L<< R и соответственно U_R>> U_L.

Таким образом, выходное напряжение будет иметь форму импульсов с очень высокой крутизной переднего фронта.

К преимуществам электромагнитных СИФУ относятся:

1. Простота;

2. Большие функциональные возможности;

3. Высокая чувствительность (управляющие импульсы с выхода электромагнитных СИФУ обладают большой амплитудой).

К недостаткам электромагнитных СИФУ относятся:

1) Неудовлетворительные массогабаритные показатели;

2) Зачастую недостаточная точность;

3) Большая мощность потребления (Вт на один силовой ключ).