Преобразователи постоянного напряжения

Преобразователи постоянного напряжения (конверторы) поз­воляют получать на основе постоянного тока одного напряжение U_о1 постоянный ток другого напряжения U_о2 (рисунок 6.8). Если на­пряжение переменного тока преобразуется просто - трансформато­рами, то преобразование напряжения постоянного тока связано с рядом технических трудностей. Сначала необходимо преобразовать постоянный ток в переменный, затем трансформировать его, увели­чивая или уменьшая до необходимого значения, а затем опять преобразовывать в постоянный ток.

Основными элементами конвертора являются: инвертор И, со­стоящий из задающего генератора ЗГ и усилителя мощности У; выпрямитель В и фильтр Ф. Все элементы конвертора взаимосвяза­ны. Характер реактивности нагрузки и схема сглаживающего филь­тра определяют режим работы выпрямителей. Процессы, проте­кающие в выпрямителе, во многом определяются режимом работы и схемой инвертора.

Рисунок 6.8 – Структурная схема конвертора

В качестве инвертора может быть использована любая схема из рассмотренных ранее. На выходе инвертора форма кривой напряже­ния должна быть как можно ближе к прямоугольной, что сущест­венно уменьшает амплитуду пульсации выпрямленного напряжения и упрощает конструкцию фильтра. Это требование лучше обеспечивают двухтактные схемы инверторов. Частота колебаний, выраба­тываемых инвертором, может лежать в диапазоне от сотен герц до нескольких килогерц. С увеличением частоты уменьшаются габа­ритные размеры, а также масса трансформаторов и дросселей. Но при частотах переключения больше нескольких килогерц индуктив­ность рассеяния, межвитковая емкость и емкость монтажа увеличи­вают продолжительность процессов коммутации, что приводит к возрастанию потерь и снижению к.п.д. преобразователя. В преобра­зователях применяют схемы выпрямления, не вызывающие посто­янного подмагничивания сердечника трансформатора на выходе инвертора. Большое влияние на работу преобразователя оказывает тип схемы фильтра, а также явление перекрытия фаз, возникающее за счет того, что диоды выпрямителя при смене полярности в течение некоторого отрезка времени, называемого временем восста­новления,проводят ток в обратном направлении. При этом вто­ричная обмотка трансформатора инвертора оказывается замкнутой почти накоротко. Транзисторы инвертора будут перегружены, вый­дут из режима насыщения, что приведет к возрастанию потерь и увеличению амплитуды пульсации выпрямленного напряжения. Фильтр, включенный после выпрямителя, оказывает существенное влияние на процесс переключения транзисторов преобразователя. Если на входе фильтра включена емкость, то время перекрытия фаз выпрямителя уменьшается, а если индуктивность, то наблюдается замедление спада тока, проходящего через диоды в течение времени восстановления. Это приводит к резкому увеличению времени перекрытия фаз и увеличению тока нагрузки инвертора в момент переключения.

Соответствующие схемные решения, правильный выбор элемен­тов и режимов их работы позволяют конструировать преобразова­тели этого типа с к.п.д., достигающим 80-90%.

Преобразователи частоты

При конструировании устройств электропитания для аппарату­ры автоматики и связи возникает необходимость преобразования тока одной частоты в ток другой частоты, с высокими энергети­ческими показателями. Это преобразование может быть выполнено различными устройствами. В схеме (см. рисунок 6.1) переменный ток с исходной частотой f₁ выпрямляется обычным выпрямителем. Выпрямленным напряже­нием питается инвертор, вырабатывающий переменное напряжение требуемой частоты f₂. Для регулировки выходного напряжения можно использовать управляемые выпрямители, а для регулировки частоты-схемы управления частотой инвертора. Таким образом преобразователи частоты этого типа представляют собой совокуп­ность обычных выпрямителей и инверторов.

Для питания рельсовых цепей, на участках электрифицирован­ных железных дорог с электротягой переменного тока промышлен­ной частоты (50 Гц), а также с электротягой постоянного тока, используют параметрические преобразователи частоты. Принцип параметрического преобразования частоты основан на том, что принудительное изменение какого-либо параметра колебательного контура (L.или С) вызывает в нем колебания с частотой, в опреде­ленное число раз отличающейся от той, с которой изменяется параметр. Если потери в контуре будут компенсироваться за счет внешнего источника энергии, то эти колебания будут незатухающи­ми. Схема контура (рисунок 6.9,а) состоит из дросселя L, конденсатора С, резистора Rи источника тока Е. Если емкость конденсатора С периодически изменять по косинусоидальному закону, то ток в контуре будет изменяться по синусоидальному закону частотой, в 2 раза меньшей. Проще изменять индуктивность дросселя, изменяя подмагничивание его сердечника.

Преобразователи частоты (рисунок 6.10, а) выполнены на двух П-образных сердечниках. На крайних стержнях размещены обмотки подмагничивания Ф_п1 и Ф_п2, которые соединены так, чтобы созда­ваемые в средних стержнях потоки Ф_п1 и Ф_п2 были направлены встречно. На средних стержнях сердечников размещена контурная обмотка w_K, индуктивность которой совместно с емкостью конден­сатора С образует колебательный контур с резонансной частотой 25 Гц. Обмотки w_П1 и w_П2, подключены к сети переменного тока через диод VD, который обеспечивает однополупериодное выпрям­ление. Если бы обмотки обладали только активным сопротивлением, то кривая выпрямленного тока повторяла бы форму выпрям­ленного напряжения (рисунок 6.10,6). Наличие индуктивности искажает форму тока. Ток подмагничивания i_п проходит через обмотки в течение большего времени, чем длительность одного полупериода напряжения в сети. Ток подмагничивания i_П (рисунок 6.10,в) содержит только первую гармонику с амплитудой I_т и постоянную состав­ляющую I₀. Эта же кривая в соответствующем масштабе характе­ризует изменение магнитных потоков Ф_п1 и Ф_п2 и магнитной индукции В_п1, В_п2 в сердечниках. При увеличении магнитной индук­ции увеличивается степень насыщения сердечников и уменьшается их магнитная проницаемость μ (рисунок 6.10, г). Следовательно, индук­тивность контурной обмотки будет изменяться по тому же закону с частотой сети f_с = 1/Т_с. Правую и левую половины преобразователя невозможно выполнить совершенно одинаковыми. Поэтому один из магнитных потоков Ф_п1 или Ф_п2 будет преобладать. В контурную обмотку из сети поступит энергия.

Рис. 6.9. Схема контура (а) и зависимости емкости конденсатора и тока в контуре от времени (б)

Как только в обмотке w_K, начнет проходить ток, в сердечниках появятся потоки Ф_я1 и Ф_ж2, которые будут направлены в одном стержне согласно с потоком подмагничивания, в другом - встречно. При этом симметрия состояния насыщения сердечников наруша­ется, и в контурную обмотку из сети начнут поступать импульсы энергии. Для того чтобы в контуре могли существовать неза­тухающие колебания, необходимо, чтобы энергия, запасаемая за счет индуктивности обмотки w_K и емкости конденсатора С_К, была бы равна энергии, расходуемой на питание G_R и на потери в элементах преобразователя G, т.е.

.

При уменьшении индуктивности контурной обмотки L_K напряже­ние на конденсаторе С будет возрастать (рисунок 6.10,д). Период изменения напряжения в контуре Т_к в 2 раза больше, чем в сети переменного тока Т_с. Следовательно, частота тока в нагрузке будет в 2 раза ниже частоты в сети.

Отличительной особенностью преобразователей этого типа яв­ляются их хорошие стабилизирующие свойства. Они устойчиво работают при значительных изменениях напряжения на входе, сохраняя неизменным напряжение переменного тока с частотой 25 Гц на выходе. Они не нуждаются в защите от коротких замыка­ний или перегрузок. Если ток нагрузки преобразователя превышает значение, определяемое его расчетной мощностью, то преобразова­тель перестает работать, а ток, потребляемый им из сети, не превышает тока нормальной работы. После устранения перегрузки работа преобразователя автоматически восстанавливается.

При эксплуатации часто используют целую группу преобразова­телей частоты, питающих отдельные нагрузки. В этом случае за счет асимметричной нагрузки, создаваемой преобразователями (ис­пользуется только один полупериод тока частоты 50 Гц), возможно искажение формы напряжения питающей сети. Кроме того, если преобразователи питаются через общий разделительный трансфор­матор, то возможно увеличение потерь в этом трансформаторе за счет вынужденного намагничивания сердечника. Для предотвраще­ния этих явлений преобразователи разбивают на две группы и включают таким образом, чтобы использовались оба полупериода напряжения сети.

Контрольные вопросы

1. Назовите и охарактеризуйте преобразователи параметров электрического тока.

2. Каков принцип действия однотактной схемы инвертора на транзисторе с внешним возбуждением?

3. Каков принцип действия двухтактной схемы инвертора на транзисторах с самовозбуждением?

4.Каков принцип действия двухтактной схемы инвертора на тиристорах?

7. СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

7.1. Принципы построения источников бесперебойного питания

В соответствии с международным стандартом IEC 60146-4 источники бесперебойного электропитания (ИБП) делятся по схемотехнической реализации и принципу действия на следующие три основные группы [1]:

1)с отключением сети (off-line);

2)линейно-интерактивного типа (line-interactive);

3)с включенной сетью (on-line).

Структурная схема ИБП типа off-line приведена на рис. 7.1. В основном режиме работы, когда первичное переменное напряжение Е_с удовлетворяет заданным показателям качества, питание нагрузки U_R осуществляется через фильтр. Основной канал передачи энергии в рассматриваемых ИБП здесь и далее показан утолщенными линиями схемы. Контроль качества напряжения U_H осуществляется соответствующим контрольным реле, контакт которого S производит переключение нагрузки. В фильтре исполь­зуются элементы, выполняющие также функции ограничителя импульсных помех. Одновременно с этим через выпрямитель заряжаются аккумуляторы. Инвертор, постоянно подключенный к аккумуляторам, предназначен для преобразования постоянного напряжения в переменное — U_H. При работе ИБП в основном режиме инвертор может быть отключен от аккумуляторов, а его включение обеспечивается контактом (аналогичным S) контрольного реле, однако при этом должно учитываться время выхода инвертора на номинальный режим установления выходного напряжения, которое обычно бывает значительным.

Рис. 7.1. Структурная схема ИБП типа off-line

Когда контрольное реле выявляет отклонение напряжения Е_с , выходящее за допустимые нормы, контакт S переключается, ИБП переходит в автономный режим работы и нагрузка U_H обеспечивается электропитанием от инвертора. ИБП имеют время переключения контакта S в пределах t = 4... 15 мс. Такой интервал времени пропадания переменного напряжения U_H в подавляющем большинстве случаев не влияет на работоспособность аппаратуры вычислительной техники, так как ее собственные источники электропитания, имея внутренние сглаживающие фильтры, допускают большие значения t . Если инвертор в основном режиме отключен от аккумуляторов, то требуется выполнить пуск инвертора, и тогда типичная длительность времени t составит 10—20 периодов частоты сети и более, что для частоты 50 Гц составляет t > 200 мс.

К недостатку ИБП типа off-line относится его неудовлетворительная работа при низком качестве напряжения Е_с, когда имеют место частые переключения контакта S. Это определяет трудность восстановления емкости аккумулятора. Кроме того, так как нагрузка U_H подключается непос­редственно к сети Е_с, к фильтру предъявляются жесткие требования п« подавлению различного рода импульсных помех.

Таким образом, термин off-line (отключенная сеть) означает, что при появлении недопустимых отклонений первичного напряжения нагрузка U_H отключается от сети Е_с и переходит на питание от инвертора.

Структурная схема ИБП типа line-interactive приведена на рис. 7.2. Ее от­личие от схемы на рис. 5.1 заключается в применении регулятора, который улучшает качество напряжения на нагрузке при работе в основном режиме.

Регулятор обычно реализуется в виде ступенчатого переключателя напряжения, построенного на основе трансформатора или автотранс­форматора с несколькими обмотками. В некоторых моделях ИБП исполь­зуются более сложные стабилизаторы переменного напряжения.

Рис. 7.2. Структурная схема ИБП типа line-interaktive

Основным преимуществом рассматриваемого ИБП является то, что при изменениях величины напряжения Е_с переключение контактом S на работу в автономном режиме происходит гораздо реже. Причем чем больше диапазон допустимых изменений напряжения Е компенсируемых регулятором, тем реже источник будет переходить в автономный режим работы. Снижается также жесткость требований к электрическим ха­рактеристикам фильтра, что уменьшает его стоимость. Это обусловливает повышение надежности работы ИБП и уменьшение энергопотребления от аккумуляторов. Однако здесь имеется такой недостаток, как кратко­временное пропадание напряжения U при переключении контакта S.

Большую надежность и лучшее качество напряжения U_n обеспечи­вают ИБП типа on-line (структурная схема на рис. 7.3). В подобных источниках сетевое напряжение Е_с через выпрямитель поступает на преобразователь постоянного напряжения ИПН.

Инвертор постоянно подает питание на нагрузку, чем устраняются пере­ходные процессы переключения механических контактов. Параллельное соединение выходов ИПН и аккумуляторов обеспечивает непрерывность работы инвертора при коммутации его входного напряжения, что исключает даже кратковременные перерывы напряжения t/_H. Очевидно, что диапазон допустимых изменений входного напряжения Е ИПН может быть значительным и рассчитанным на длительные статические и им­пульсные помехи.

Преимуществом ИБП подобного типа является высокая стабильность напряжения U_H в широком диапазоне воздействия дестабилизирующих факторов со стороны источника Е . Практически стабильность напряжения U_H известных моделей ИБП подобного типа обеспечивается в пределах ± 1 ...3 % при изменении напряжения Е_с от нуля до 280 В. Наличие им­пульсных преобразователей (ИПН) в основном и резервном каналах

Рис. 7.3. Структурная схема ИБП типа on-line

передачи энергии позволяет получить более широкие возможности по реализации функций защиты нагрузки и собственно ИБП от перегрузок. Типовые ИБП обеспечивают работу устройств без переключения на аккумуляторы в диапазоне величин напряжений Е_с = 160...280 В.

Недостатком ИБП типа on-line является сравнительно невысокий КПД, что обусловлено двойным силовым преобразованием энергии постоянного напряжения (в преобразователе ИПН и инверторе) по отношению к ранее рассмотренным структурам ИБП. В частности, для источников последних модификаций КПД находится в пределах h = 85—92 %, в то время как для on-line практические значения Л на 7—15% ниже. Кроме того, наличие двух преобразователей электрической энергии увеличивает стоимость ИБП. Несмотря на эти недостатки, ИБП типа on-line нашли большое применение, так как они обеспечивают разумный компромисс между стоимостью, безопасностью и надежностью работы аппаратуры вычис­лительной техники.

Таким образом, термин on-line (включенная сеть) означает, что сеть пер­вичного напряжения ИБП остается подключенной к основному каналу регу­лирования в существенно большем диапазоне изменений напряжения Е_с.

Дальнейшее повышение надежности ИБП типа on-line достигается путем введения в него пассивного канала (by-pass) передачи энергии из источника Е_с к нагрузке U_w Структурная схема этого ИБП приведена на рис. 7.4. Здесь канал by-pass подключается контактом S при возникновении отказов, например, в инверторе или в ИПН и в аккумуляторе одновременно. Так как подобная ситуация довольно редка, введение в схему контакта S, переключение которого вызовет появление одного кратковременного перерыва напряжения U_R, вполне оправданно. Последние модели ИБП обеспечивают переключение его работы в режим by-pass без переходных процессов в питании нагрузки (intelligent by-pass).

Рис. 7.4. Структурная схема ИБП типа on-line by-pass

Существуют различные пути совершенствования структур ИБП. Перспективным направлением является использование модульных принципов наращивания мощности нагрузки. Примером может служить параллельная двухуровневая структурная система включения ИБП (master-slave), функциональная схема которой приведена на рис. 7.5. Здесь ИБП 1 master первого уровня управляет распределением нагрузки между ИБП slave второго уровня. При отказе одного из ИБП увеличивается нагрузка на ИБП master. Это вызывает передачу соответствующих сигналов по информационным каналам связи на функционирующие ИБП slave, что создает соответствующее перераспределение выходной мощности между ними для поддержания неизменности выходного напряжения U_H.

Рассмотренная система ИБП обладает по сравнению с предыдущими более высокой надежностью и позволяет при появлении отказов в системах электропитания и электроснабжения, в том числе и железнодорожного транспорта, обеспечить функционирование нагрузки. Кроме того, наличие в ИБП типа master сигнала об отказе того или иного блока позволяет пе­редавать предупредительную информацию для эксплуатационного штата при сохранении работоспособности системы электропитания.

Существуют также различные модификации систем электропитания (рис. 7.5).Наиболее перспективным и общим принципом их построения является использование параллельно включенных ИБП, работающих в режиме «горячего» резервирования. При этом живучесть и надежность функцио­нирования подобных ИБП обеспечивается за счет модульного исполнения и возможности блочного наращивания выходной мощности.

Рис. 7.5. Структурная схема системы ИБП типа master-slave

Функциональные схемы ИБП

Для рассмотрения принципов работы и построения функциональных узлов рассмотрим варианты блок-схем ИБП типа on-line by-pass, поскольку именно такие ИБП имеют наилучшие показатели надежности и живучести. Первый вариант (соответствует источнику типа NetPro производства IMV) приведен на схеме рис. 7.6. Здесь, так же как и в предыдущих схемах, утолщенными линиями показано направление передачи энергии в основ­ном режиме работы ИБП.

Установленные во входной и выходной цепях фильтры предназначены для подавления высокочастотных помех и импульсов перенапряжения длительностью в единицы микросекунд и менее. В некоторых случаях состав этих фильтров входят ограничители напряжения, позволяющие выполнять ограничение амплитуды импульсных помех существенно большей длительности. Трансформатор TV служит для обеспечения гальва­нической развязки напряжений, действующих в схеме, от напряжения Е_с. Коэффициент трансформации TV равен единице, так как его выходное напряжение в режиме работы by-pass равно напряжению U_H. Цепь передачи энергии by-pass включается контактом S только при отсутствии выходного напряжения U_Hи при наличии напряжения сети Е_с, т. е. при отказе канала автономной передачи энергии через инвертор схемы ИБП. Выпрямитель, подключенный ко вторичной обмотке ТV, обычно выполняется в виде мостового выпрямителя с емкостным сглаживающим фильтром.

Рис. 7.6. Первый вариант блок-схемы ИБП типа on-line by-pass

Импульсный преобразователь ИПН служит для преобразования постоянного выходного напряжения выпрямителя в постоянное, являющееся входным для регулируемо­го инвертора, преобразующего постоянное напряжение в переменное U_Н = 220 В, 50 Гц.

С целью повышения КПД импульсного преобразователя постоянного напряжения (ИПН) его электропитание осуществляется от относительно высокого напряжения, равного выпрямленному напряжению Е. Однако применять аккумуляторы, которые осуществляют электропитание ИПН при снижении качества напряжения сети Е_с, на это же высокое напряжение нерационально по экономическим соображениям. Поэтому на выходе аккумуляторов включен умножитель напряжения, в качестве которого используется ИСН повышающего типа, его принципы изложены в гл. 4 (см. рис. 4.6) [1]. Зарядное устройство аккумуляторов работает от постоянного напряжения с выхода ИПН. Это отличает рассматриваемую блок-схему от структурной схемы рис. 7.3 и 7.4. Обычно в качестве зарядного устройства применяется ИСН понижающего типа (гл. 4, рис. 4.5[1 ]).

Инвертор представляет собой двухтактный мостовой или полумостовой импульсный преобразователь напряжения. Для получения синусоидального переменного напряжения из прямоугольного служат выходные CLC фильтры [1], выделяющие первую гармонику напряжения 50 Гц. Регулирование величины выходного напряжения инвертора тран­зисторы осуществляется при помощи ШИМ контроллера. Применение высокочастотных методов преобразования позволяет увеличить эффективную амплитуду основной гармоники выходного напряжения и снизить уровень более высокочастотных гармоник.

Управление переключением режимов работы ИБП и работой функциональных узлов осуществляется при помощи микропроцессора. Для выдачи сигналов диагностики и дистанционного управления в ИБП имеется разъем стандартного интерфейса типа RS-232. На передней панели устанавливаются светодиодные устройства индикации режимов работы и диагностики. Кроме того, возникновение аварийных ситуаций и изменений режимов работы ИБП вызывает появление предусмотренных звуковых сигналов тревоги. В наиболее современных моделях ИБП имеется программный режим самотестирования, в течение которого нагрузка питается от аккумуляторов. При успешном выполнении программы самотестирования источник переходит в режим работы от сети. Обычно самотестирование выполняется автоматически при включении, а также через каждые две недели.

Второй вариант ИБП on-line by-pass (соответствует ИБП серии OMNI компании TRIPP LITE) показан на блок-схеме рис. 7.7. Его основное отличие от предыдущих (рис. 7.6) заключается в том, что при возник­новении отклонений напряжения сети Е свыше допустимых норм происходит переключение отводов первичной обмотки w j, благодаря чему напряжение на входе инвертора приводится к заданным нормам. Здесь заряд аккумуляторов производится устройством, подключенным к одной из вторичных обмоток трансформатора TV. Зарядное устройство, в отличие от предыдущей схемы ИБП, питается от переменного напряжения одной из вторичных обмоток трансформатора TV и реализуется различ­ными и довольно простыми схемотехническими решениями. Схема управления реализована на специализированных микроконтроллерах. В остальном функциональные узлы ИБП не отличаются от рассмотренных в предыдущей схеме рис.7.6.

Рис.7.7. Второй вариант блок-схемы ИБП типа on-line by-pass

Практически все выпрямители переменного напряжения, которые используются в ИБП, имеют на своем выходе конденсаторный сглаживающий фильтр. Ток, потребляемый подобным выпрямителем, имеет существенно нелинейную импульсную форму [1, 2]. Это приводит к появлению значительной по величине реактивной составляющей полной мощности потерь, потребляемой ИБП от сети переменного напря­жения Е_с. В этом случае, даже если к выходу выпрямителя подключена активная нагрузка, коэффициент мощности ИБП уменьшается до значений cos j = 0,5...0,6, в то время как для реальной активной нагрузки он составляет 0,96...0,99. Это вызывает дополнительную нагрузку на сеть переменного напряжения Е_с, увеличивает энергопотребление ИБП и является его недостатком.

С целью устранения этого недостатка разработан ряд международных стандартов, в которых оговаривается требование введения в источники электропитания с потребляемой мощностью свыше 300 В-А, имеющих на входе выпрямитель с конденсаторным фильтром, специальных устройств корректоров мощности искажений (КМИ), предназначенных для увеличения коэффициента мощности cosj . Функциональное назначение КМИ заключается в том, что импульсная форма тока, потребляемого ИБП, преобразуется в синусоидальную. Это определяет включение КМИ на входе ИБП. Вместе с этим если мощность, потребляемая аппаратурой вычислительной техники превышает 300 ВА, то на входе источников ее электропитания также необходимо устанавливать КМИ. Таким образом, КМИ является функциональным узлом, который должен использоваться во многих источниках электропитания, имеющих входной выпрямитель с конденсаторным сглаживающим фильтром.

Принципиальная схема КМИ и упрощенные временные диаграммы его работы приведены на рис. 7.8, а, б. По существу происходящих в схеме процессов КМИ является повышающим импульсным стабили­затором постоянного напряжения.

Транзистор VT (см. схему рис.7.8, а) работает в импульсном режиме с высокой частотой преобразования f_пр , во много раз превышающей низ­кую частоту f_C переменного напряжения сети Е_с. В современных КМИ частота f_п равняется нескольким десяткам килогерц и используется в основном модуляция типа ШИМ. В этом случае можно считать, что за время периода Т =1/ f_пр изменения напряжения Е_с на входе КМИ будут пренебрежимо малы. На интервале открытого, состоянии VT электро­магнитная энергия тока выпрямителя, представляющего собой низко­частотную однополярную несглаженную полусинусоиду, накапливается в дросселе L. После запирания VT эта энергия вместе с энергией первичного источника Е_с передается в нагрузку Е_п. Функционирование КМИ обеспечивается только при ненулевых начальных условиях протекания импульсных токов через дроссель L.

Рис.7.8. Принципиальная схема корректора мощности искажений

Временные диаграммы рис.7.8, б показывают, что на протяжении полупериода Т= 1/f_с переменного напряжения сети Е_C происходят следующие процессы работы устройства. В начале показанного полу­периода, когда мгновенные значения переменного напряжения сети Е_C малы, длительность закрытого состояния транзистора VT относительно велика. По мере увеличения мгновенных значений напряжения сети Е_с длительность импульса r_rj уменьшается, достигая минимума при напряжении, равном

Е_{с макс}. Далее, по мере уменьшения мгновенных значений напряжения сети E_с, происходят обратные процессы.

Следовательно, по мере увеличения мгновенных значений переменного напряжения сети происходит уменьшение интервалов времени, когда выход выпрямителя VD_B подключается к выходу E_п, а при уменьшении длительность этих интервалов увеличивается. Если закон изменения временных параметров импульсов, управляющих работой транзистора VT, будет иметь синусоидальный характер вида

(7.1)

где - скважность управляющих импульсов.

В этом случае форма тока, потребляемого КМИ, будет синусоидальной, что показано на эпюре тока i_д, протекающего через диод VD временных диаграмм рис. 5.8, б. Конденсатор С схемы рис. 5.8, а предназначен для сглаживания высо­кочастотных пульсаций» обусловленных импульсной работой КМИ (час­тота f_пр ), и не влияет на низкочастотные процессы (частота f_с) работы устройства.