5. Расчет статической точности.

При изменении I_н изменяется выходное напряжение УОС, которое сравнивается компаратором с сигналом ГПН. В этом случае происходит такое изменение коэффициента заполнения выходных импульсов компаратора, а соответственно и силового ключа, при котором выходной ток возвращается к прежнему уровню.

Для уменьшения влияния пульсации на работу ШИМ в цепь обратной связи вводят интегрирующее (инерционное), а для повышения быстродействия - дифференцирующее (форсирующее) звенья.

Выбор оптимальных значений коэффициента обратной связи, постоянных времени форсирующего и интегрирующего звена называют динамическим синтезом.

Решение этой задачи в общем виде практически невозможно, поэтому часто используется приближенные методы в сочетании с макетированием конкретной схемы.

К=0.02 точность стабилизации

Найдем отклонение выходного напряжения, вызванное отклонением выходного тока из заданной точности стабилизации.

U_{del_н} = K·R_н·I_н = 0,02·32,5·2 = 1,3 В.

R_н=U_н/I_н=65/2=32,5

Найдем отклонение входного напряжения:

U_{del_вх} = 341 – 257 = 84 В.

Номинальное (в данном случае среднее) входное напряжение

U_вх = (341 + 257) / 2 = 299 В.

Рассчитаем требуемый коэффициент стабилизации:

Для исключения автоколебаний в стационарном режиме должно выполняться условие: К_ст<4·T_ф·T_ф/(Т·Т)

Рассчитаем постоянную времени фильтра силовой части преобразователя.

Используем параметры рассчитанные ранее.

_{Lк = 0,02}

_{С = 20мкФ}

_{Тф = 2·3,14·√Lk·C = 0,004}

Рассчитаем период задающего генератора:

T = 1/f = 6,667×10^-5

Граничный коэффициент передачи, при котором САР может перейти в автоколебания.

К_г = 4·T_ф² / Т² =14399

Максимальное напряжение пилообразного напряжения U_{п_max} = 4 В.

Найдем коэффициент передачи согласующего устройства (2В c делителя напряжения)

К_д = 2 / U_н = 0,04

Рассчитаем требуемый коэффициент усиления дифференциального усилителя.

Зададим сопротивления R3, R4 равными 10 кОм.

Резистор R3, R4 выбираем типа МЛТ-0,125-10 кОм.

Рассчитаем значения сопротивления резисторов R5, R6 исходя из найденного коэффициента усиления дифференциального усилителя.

R5 = К_ус ·R3 = 156 кОм.

Резистор R5, R6 выбираем типа МЛТ-0,125-160 кОм.

Для повышения устойчивости САР обычно вводится интегральное звено. (Параллельно резистору R6 ставится конденсатор С3)

Постоянная времени инерционного звена выбирается из условия Т<Т_и<Т_ф.

При не выполнении условия возникают низкочастотные колебания.

Зададим постоянную времени, равную:

нФ.

Конденсатор выбираем типа КМ6-15000 пФ.

Для улучшения динамических свойств САР вводят дифференциальные звенья (параллельно R4 ставим конденсатор C5).

Постоянная времени форсирующего звена выбирается такой, чтобы обеспечить апериодический характер переходного процесса при включении ППН, и не должна превышать предельного значения, определяемого по условию недопустимости возникновения автоколебаний на частоте, отличной от частоты задающего генератора:

(T_ф<(2·Т_ф·Т_ф·К_ос))/(К_ст·Т·q),

где q - максимальный коэффициент заполнения импульса равный 0.5.

Принимаем постоянную времени форсирующего звена равным:

T_f = T_FK/5 = 0,008

Исходя из найденного значения постоянной времени, найдем значение емкости конденсатора С5:

C5 = T_f/R3 = 0,8 мкФ.

Конденсатор С5 выбираем типа КМ6-0,8 мкФ.