Схемы клампирования в ИБП.

Схемы клампирования в ИБП.

Правильная форма напряжения в ИБП с импульсно-прямоугольным напряжением на выходе - это стабильная работа ИБП и нагрузки, подключенной к нему. Без схемы клампирования, особенно в ИБП с большой выходной мощностью, сформировать стабильный сигнал крайне трудно. Существует несколько схемо-технических решений таких схем. Если обслуживающий персонал владеет знаниями по работе подобных схем, обнаружение и устранение неисправностей в ИБП, возникающих из-за неправильной формы сигнала, значительно облегчается.

В источниках с импульсно-прямоугольным напряжением на выходе при работе от аккумуляторных батарей в силовой части инвертора всегда присутствует схема клампирования (схема фиксации, схема размагничивания). Назначение данной схемы - размагнитить трансформатор и обеспечить формирование правильной импульсно-прямоугольной формы выходного напряжения ИБП (см рис.1).


Рис. 1. Импульсно-прямоугольное напряжение на выходе ИБП.

 В формируемом выходном напряжении между прямоугольными импульсами переменного напряжения должны присутствовать паузы с нулевым напряжением. Без схемы клампирования четкого нуля в паузах получить невозможно, так как при работе трансформатора на реактивную нагрузку в первичной силовой обмотке трансформатора создаются паразитные ЭДС, а также происходит подмагничивание сердечника трансформатора, что значительно искажает форму выходного напряжения. В таких ИБП реализована схема клампирования. Она может быть реализована на двух схемотехнических решениях:

- с применением дополнительной клампирующей обмотки (см. рис. 2);
- с применением дополнительного шунтирующего низкоомного резистора (см. рис. 3).


Рис. 2. Схема поключения клампирующей обмотки.

Рис. 3. Схема клампирования с шунтирующим резистором.

 В обоих вариантах во время нулевой паузы между импульсами выходного прямоугольного напряжения, обмотка или резистор коммутируются на землю с помощью транзисторов. В результате такого шунтирования все паразитные ЭДС в первичной обмотке равны нулю, что будет способствовать правильному формированию выходного напряжения. Управление транзисторами коммутирующих дополнительную обмотку или резистор выполняется с управляющих микросхем, микропроцессоров или ШИМ контроллеров ИБП. Для управления транзисторами они формируют прямоугольный импульс с частотой 100Гц (CLAMP), фаза которого совпадает с нулевой паузой выходного переменного напряжения. В результате такого управления паразитные ЭДС каждый полупериод будут сбрасываться на землю.