RC0603FR-0718RL自飽和磁放大器的基本線路(a)一種全波交流輸出線路;(b)一種雙半波輸出線路;(c)一種無需變壓器的雙半波輸出線路。

接線原則,如基本線路所表明的那樣,實(shí)用的自飽和磁放大器都是由兩個(gè)單鐵心自飽和磁放大器經(jīng)適當(dāng)?shù)倪B接而組成的。這里也碰到了接線原則問題,為了能正確地進(jìn)行繞組間的連接,就得先解決繞組的相對(duì)極性問題。

由于自飽和磁放大器在外加控制信號(hào)為零時(shí),鐵心自行達(dá)到飽和而有最大輸出電壓或電流。為了使磁放大器能起到控制作用,必須改變鐵心的飽和磁狀態(tài),即設(shè)法使鐵心的磁狀態(tài)由飽和變成不飽和。因此,外加信號(hào)電壓應(yīng)加到能改變磁放大器鐵心磁狀態(tài)的方向上才行。對(duì)圖5-16的線路圖來說,應(yīng)加以負(fù)的信號(hào)電壓,否則自飽和磁放大器不可能脫離其飽和狀態(tài)而變成一個(gè)不可控器件。

自飽和磁放大器簡(jiǎn)化原理線路圖,正負(fù)信號(hào)電壓的含義可以這樣理解:如果把兩個(gè)交流繞組輪流流通的方向定為電流的正方向,在進(jìn)入電流的端頭上標(biāo)以“・”號(hào),那么在該鐵心上控制繞組的對(duì)應(yīng)端(即同名端)就定為正端,也標(biāo)以“・”號(hào)。當(dāng)所加電壓[`k的正端與控制繞組的帶“・”號(hào)端相符即為正信號(hào)電壓;當(dāng)所加電壓犰的負(fù)端與控制繞組的帶“・”號(hào)端相符就為負(fù)信號(hào)電壓。

自飽和磁放大器繞組的相對(duì)極性是否正確,必須按此考慮來進(jìn)行鑒別。因此,自飽和磁放大器應(yīng)按如下的原則進(jìn)行接線:控制繞組接線的相對(duì)極性應(yīng)當(dāng)保證兩個(gè)鐵心的直流磁化方向與交流繞組輪流通電時(shí)的激磁方向相反。

圖5-16中把各個(gè)繞組都作了標(biāo)注,可以用來說明它們的相對(duì)極性。為了便于分析研究自飽和磁放大器的工作原理,常把圖5-16改畫成圖5-17所示的簡(jiǎn)化原理線路圖,極性的標(biāo)注也應(yīng)當(dāng)符合上述接線原則。

自飽和磁放大器的工作原理,自飽和磁放大器加入-uk信號(hào)電壓后,經(jīng)過若干個(gè)半周才能到達(dá)與―σk相對(duì)應(yīng)的新的穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)波形示于圖5-18。

由圖5-18可見,雙鐵心自飽和磁放大器的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的工作原理可以從兩方面來說明。

從每個(gè)鐵心的工作狀態(tài)來看,可以按照交流電源的一個(gè)周期,分為控制半周(或叫去磁半周)和工作半周(或叫激磁半周)兩個(gè)半周。在控制半周內(nèi),整流器阻塞,交流繞組內(nèi)沒有電流流通。這時(shí),鐵心只有在控制繞組內(nèi)流過的直流去磁電流而進(jìn)行去磁。在工作半周內(nèi),整流器導(dǎo)通,交流繞組內(nèi)通入交流電對(duì)鐵心進(jìn)行激磁。雖然這時(shí)的控制繞組仍通有直流去磁電流,但其去磁作用遠(yuǎn)比這時(shí)的交流激磁作用小,因而可以忽略不計(jì)。

從交流電源的某一個(gè)半周來看,兩個(gè)鐵心分別處在控制半月和工作半周。例如圖5-18中的第一個(gè)半周(ωr=o~t),A鐵心處在控制半周而B鐵心處在工作半周。當(dāng)交流電源進(jìn)入下一個(gè)半周時(shí),兩個(gè)鐵心的工作狀態(tài)互相對(duì)換。處在工作半周的鐵心的磁狀態(tài)又可分為二個(gè)階段,從半周開始(例如ω莎=0)到某一時(shí)刻(例如ωr=餞)稱為“激磁階段”,在這一階段內(nèi)鐵心在交流電流作用下激磁,交流繞組內(nèi)流過對(duì)應(yīng)于動(dòng)態(tài)磁滯回線寬度的磁化電流Fg=2rd c,使鐵心由不飽和向著正方向的飽和值+Bs發(fā)展直到飽和為止。

鐵心從開始飽和的時(shí)刻直到這一半周結(jié)束(例如ω矽=釩~π)為止稱為“飽和階段”。這一階段內(nèi)交流繞組雖仍有電流流通,但鐵心的磁狀態(tài)因已經(jīng)飽和而保持不變,交流回路里流過的電流為Fg=ymsin@/Rg’式中Rg是交流回路的總電阻,Rg=Rfz+rg,其中rg是一個(gè)交流繞組的電阻。與此同時(shí),處在控制半周內(nèi)的鐵心的去磁過程有二步:當(dāng)被激磁鐵心處在激磁階段時(shí),由于鐵心內(nèi)磁通的變化必然會(huì)在它的控制繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)通過控制回路耦合到去磁鐵心的控制繞組上與控制信號(hào)電壓加在一起共同對(duì)鐵心進(jìn)行去磁,對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為@彥=0~鉞。這時(shí)流過控制回路的去磁電流為r′d,c(以控制繞組匝數(shù)〃泛為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)矯頑電流)。當(dāng)被激磁鐵心達(dá)到飽和以后,由于鐵心內(nèi)的磁通不再變化,在控制繞組上的感應(yīng)電勢(shì)已消失。這時(shí)鐵心只在控制信號(hào)電壓.

供電電壓為正弦波時(shí),自飽和磁放大器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的波形圖作用下去磁,控制回路內(nèi)流過對(duì)應(yīng)于靜態(tài)磁滯回線寬度的去磁電流r′s.c。經(jīng)過這二步去磁以后,使鐵心脫離其飽和狀態(tài)而進(jìn)入一個(gè)小于十Bs的磁狀態(tài)◇由上分析可知,雙鐵心自飽和磁放大器的工作回路和控制回路內(nèi)所流過的電流在各階段有所不同,即

在激磁階段:fg=2rd.c-Jkˉr′dc