Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электропитание устройств / заочникам ЭПУСТК / ЭПУ РЭС / МУ по самостоятельной работе.doc
Скачиваний:
131
Добавлен:
28.03.2016
Размер:
1.65 Mб
Скачать

Методика расчета силовой цепи импульсного стабилизатора

Исходными данными для расчета ИСН являются:

Напряжение Uп и пределы его изменения Uп;

номинальное выходное напряжение UH и допустимые пределы его регулировки UH;

максимальный Iнmax и минимальный Iнmin токи нагрузки;

допустимая амплитуда пульсации выходного напряжения UH;

коэффициент стабилизации Кст;

частота преобразования f.

  1. Принимаем ориентировочно КПД стабилизатора

  2. Минимальное и максимальное значения относительной длительности (коэффициента заполнения) импульса напряжения на входе фильтра

Uн определяем по заданному Кст.

  1. Из условия сохранения режима непрерывности токов дросселя определяем его минимальную индуктивность:

  1. Вычисляем произведение LC по заданному значению напряжения пульсации:

  1. Амплитуда тока через конденсатор

  1. Среднее и предельные значения тока дросселя

Выбираем типовой дроссель по условиям LLmin; IпIнmax по таблицам П1.1 и П1.2 Приложения 1.

  1. Принимаем и с учетом частоты преобразования по таблице П2.2 выбираем регулирующий транзистор по току и напряжению Iкmax>Ikm или Iкmax>ILmax ;

  2. Выбор импульсного диода производится с учетом частоты преобразования по прямому току Iпрmax и обратному напряжению Uобр max:

Iпрmax>ILmax , .

Справочные данные о некоторых импульсных диодах приведены в таблице П2.1 Приложения 2.

  1. Потери мощности на транзисторе Рк определяются в основном потерями в режиме насыщения Pкнас и динамическими Pкдин (в моменты переключения):

;

;

.

  1. Потери мощности на диоде определяются потерями в прямом направлении и динамическими потерями при его выключении

.

  1. Потери мощности в дросселе

  1. КПД силовой цепи стабилизатора

  1. Коэффициент передачи схемы управления, устанавливающий связь между изменениями относительной длительности импульсов на входе сглаживающего фильтра и напряжения на нагрузке.

.

Домашнее задание к лабораторной работе №7 «Импульсные стабилизаторы напряжения»

1. Начертите принципиальные схемы силовых цепей понижающего, повышающего и инвертирующего ИСН. Изучите принципы их работы.

2. Приведите диаграммы изменений напряжений и токов в ИСН понижающего типа при повышении (понижении) входного напряжения Uп или тока нагрузки Iн. Тип стабилизатора, характер внешнего воздействия и виды временных диаграмм приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Номер варианта

Тип системы регулирования

Характер внешнего воздействия

Временные диаграммы

1

Шим

повышение UН

uу,ik,iL,uд

2

Шим

понижение UП

uy,uКЭ,iд,uН

3

Шим

повышение IН

uy, iL, uКЭ, iд

4

Шим

понижение IН

uy, ik, iд, uН

5

Релейный

повышение UП

uy, ik, iL, iд

6

Релейный

понижение UП

uy, ik, uд, uН

7

Релейный

повышение IН

uy, iL, uКЭ, uд

8

Чим

понижение IН

uy, iд, uКЭ, iL

9

Чим

повышение IН

uy,ik,uд,uКЭ

10

Чим

понижение UП

uy, ik, iд, uН

11

ШИМ

понижение UП

uy, iд, iL, uН

12

ШИМ

понижение Iн

uy, ik, iL, uКЭ

13

релейный

понижение IН

uy, iL, uКЭ, uд

14

релейный

повышение IН

uy, iL, ik, uН

15

релейный

понижение UП

uy, iд, ik, uд

16

релейный

повышение IН

uy,iд,uКЭ,uд

17

ЧИМ

повышение IН

uy, ik, iд, uН

18

ЧИМ

повышение IН

uy, iL, ik, uд

19

ЧИМ

понижение UП

uy, ik, iL, iд

20

ЧИМ

повышение IН

uy, ik, uКЭ, uН

Индексы означают:

y выход схемы управления;

k коллектор силового транзистора;

д диод.

Для того чтобы отразить динамику процесса регулирования, следует привести не менее трех импульсов uУ.

3. Рассчитайте силовую цепь ИСН. Выберите транзистор и блокирующий диод. В табл. 7.2 приведены данные для расчета: входное напряжение Uп и пределы его изменения ;номинальное выходное напряжение Uн; максимальный Iнmax и минимальный Iнmin токи нагрузки; допустимая амплитуда пульсации выходного напряжения стабилизатора UH; коэффициент стабилизации Кст; частота коммутации f.

4. Сформулируйте требования к быстродействию регулирующего транзистора и блокирующего диода.

5. Укажите элементы принципиальных схем ИСН, включенные для уменьшения коммутационных помех.

6. Приведите формулы для расчета КПД, внутреннего сопротивления и коэффициента стабилизации ИСН по экспериментальным данным.

Таблица 7.2

Номер варианта

В

Uн,

В

IнminIнmax

А

UH,

мВ

Кст

f ,

кГц

1

10±3

5

0,2 – 1

50

50

10

2

10±2

5

0,5 – 1

30

50

10

3

10±3

5

0,5 – 1

70

70

10

4

10±3

5

0,2 – 1

40

100

10

5

16±4

5

0,2 – 1

80

50

50

6

14±4

5

0,5 – 1

80

50

40

7

15±3

5

0,5 – 1

100

70

60

8

15±3

9

0,2 – 0,5

80

50

50

9

15±5

9

0,2 – 0,5

40

50

80

10

17±3

9

0,3 – 0,5

50

50

80

11

10±2

5

0,2 – 1

20

100

10

12

10±3

5

0,5 – 1

30

100

10

13

16±3

5

0,3 – 1

70

70

30

14

14±3

5

0,5 – 1

80

80

40

15

15±3

5

0,3 – 1

80

100

50

16

15±3

5

0,5 – 1

100

100

60

17

15±3

5

0,3 – 0,5

50

50

50

18

15±3

9

0,2 – 0,5

40

50

40

19

15±5

9

0,3 – 0,5

30

50

50

20

15±3

9

0,2 – 0,5

40

70

60