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 xL в последовательной цепи L-R будет значительно больше резистивного сопротивления R и при этом UL>>UR. Поэтому UL имеет форму как показано на рисунке 6.7.
После того как сердечник насытился, индуктивное сопротивление катушки резко уменьшается xL<< R и соответственно UR>> UL.
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).