1. Ивэп для питания электронной аппаратуры

1.1. Основные требования к ивэп для питания электронной аппаратуры

Современная аппаратура строится, в основном, на микроэлектронной элементной базе. Исходя из этого, необходимы, в основном, низкие напряжения питания нулевой частоты с величинами порядка 5В, 15В и аналогичные.Первичным источником питания является обычно однофазная сеть промышленного переменного тока 220 В, 50 Гц. Необходима гальваническая развязка (отсутствие электрического контакта) между сетью и нагрузками, чтобы можно было безопасно выполнять наладочные работы на аппаратуре при подключенном ИВЭП. Во многих случаях необходима также гальваническая развязка отдельных выходов ИВЭП.

Сформулируем с учетом сказанного основные требования к ИВЭП:

1) работоспособность в диапазоне токов нагрузки (10  100) % от номинального;

2. ограничение токовых перегрузок при коротких замыканиях в нагрузке на уровне

(120  130) % от номинального значения;

3) допустимое отклонение выходных напряжений от номинальных значений

(3 5) %;

4) допустимые пульсации выходных напряжений ИВЭП - (1  2) %;

5) гальваническая развязка выходов от первичного источника питания, а в специальных случаях и друг от друга;

6) ограничение радиопомех на уровне, определяемом действующими стандартами.

1.2 Структурная схема ивэп для питания электронной аппаратуры. Классификация электронных трансформаторов

Т

ЭТ

Рис.1.2.1

Структурная схема ИВЭП приведена на рис.1.2.1. Первичным источником питания ИП, как уже указывалось выше, является обычно однофазная сеть промышленного переменного тока 220 В, 50 Гц. В таком случае напряжение сети перед поступлением на другие узлы выпрямляется сетевым выпрямителем СВ. Первичное питание возможно также от автономного источника постоянного тока, например, аккумулятора. Далее в схеме имеется широтно - импульсный преобразователь ШИП для стабилизации выходных напряжений и ограничения токовых перегрузок. С его выхода постоянное напряжение поступает на инвертор И, которым преобразуется в высокочастотное переменное. Трансформатор Т служит для изменения уровня напряжения и гальванической развязки. На вторичной стороне имеется один или несколько каналов с нагрузочными выпрямителями НВ и нагрузками Н.

Совокупность узлов, обведенная на рис. 1.2.1 пунктирным прямоугольником, является ЭТ. В общем случае электронным трансформатором называют преобразовательное устройство, выполняющее функции нерегулируемого трансформатора и содержащее, наряду с электромагнитным трансформатором, также электронные звенья преобразования частоты трансформируемого тока. Функции нерегулируемого трансформатора, о которых идет речь в определении, состоят в гальванической развязке и преобразовании напряжений и токов в соответствии с равенствами

, (1.2.1)

где - постоянный коэффициент (коэффициент трансформации); с индексом“п ” обозначены величины на входе, а с индексом “н” на выходе.

ЭТ классифицируются по различным признакам. По роду тока на выходе различают трансформаторы постоянного и переменного напряжений. В структурной схеме рис. 1.2.1 используется ЭТ первого вида. По числу гальванически развязанных выходов выделяют одно- и многоканальные ЭТ. По возможности обращения потока энергии различают необратимые и обратимые ЭТ. Чтобы ЭТ на схеме рис.1.2.1 был обратимым, выпрямитель НВ должен переводиться в инверторный режим. Необходимость в обращении потока энергии возникает, например, тогда, когда в нагрузке имеются электродвигатели, которые могут переходить в режим рекуперативного торможения. При питании электронной аппаратуры такой потребности не возникает. Наконец, по способу управления можно выделить ЭТ с независимым возбуждением и с самовозбуждением; у первых частота, на которой происходит трансформация, задается специальным генератором в системе управления, а у вторых отдельное устройство задания частоты отсутствует.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Назовите основные требования к ИВЭП для питания электронной аппаратуры.

2. Зачем нужна гальваническая развязка нагрузок и источника питания ? В чем она состоит?

3. Поясните узлы структурной схемы ИВЭП и их назначение.

4. Какое устройство называют электронным трансформатором ?

5. Каким образом классифицируются ЭТ ?