- •“Энергетическая электроника”
- •Введение.
- •1. Введение.
- •2. Разработка принципиальной схемы силовой части преобразователя.
- •3. Расчёт элементов силовой части схемы.
- •4. Разработка схемы управления.
- •5. Расчет статической точности.
- •6. Усилитель мощности.
- •7. Защита по току.
- •8. Временные диаграммы.
- •9. Заключение.
- •Список используемых источников
5. Расчет статической точности.
При изменении Iн 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.
Udel_н = K·Rн·Iн = 0,02·32,5·2 = 1,3 В.
Rн=Uн/Iн=65/2=32,5
Найдем отклонение входного напряжения:
Udel_вх = 341 – 257 = 84 В.
Номинальное (в данном случае среднее) входное напряжение
Uвх = (341 + 257) / 2 = 299 В.
Рассчитаем требуемый коэффициент стабилизации:
Для исключения автоколебаний в стационарном режиме должно выполняться условие: Кст<4·Tф·Tф/(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.
Кг = 4·Tф2 / Т2 =14399
Максимальное напряжение пилообразного напряжения Uп_max = 4 В.
Найдем коэффициент передачи согласующего устройства (2В c делителя напряжения)
Кд = 2 / Uн = 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 = Кус ·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<Ти<Тф.
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:
(Tф<(2·Тф·Тф·Кос))/(Кст·Т·q),
где q - максимальный коэффициент заполнения импульса равный 0.5.
Принимаем постоянную времени форсирующего звена равным:
Tf = TFK/5 = 0,008
Исходя из найденного значения постоянной времени, найдем значение емкости конденсатора С5:
C5 = Tf/R3 = 0,8 мкФ.
Конденсатор С5 выбираем типа КМ6-0,8 мкФ.