Личен сайт - 8) пулс-импулсни преобразуватели

8) Импулсно импулсни преобразуватели. Работа, предимства и недостатъци.

КОРАБНО - широчинно-импулсна конвертор, който генерира PWM сигнал от предварително определена стойност на управляващото напрежение. Основното предимство на КОРАБ - мощността му усилвател висока ефективност, което се постига благодарение на тях се използват единствено в режим ключ. Това значително намалява разпределение на енергия, за да токоизправителят (SP).

8.1.Protsessy в транзистор импулс импулсни преобразуватели

Промяна на стойностите на потребителите на напрежението с помощта на импулсна модулация на входното напрежение-пулса ги наричаме регулиране. Същността му се състои в периодичния ком измерване на потока на енергия се предава от източника на захранване на потребителите и гърба. Регулиране на напрежението върху товара може да се извършва чрез промяна на параметрите, които сте-Khodnev варива: τu тяхната продължителност и повторение период T. Може да се приготвят няколко начина пулсираше контрол окачване ТА, а именно:

1) ширината на импулса при което τu = Var, Т = конст;

2) честотата на пулса при което τu = конст, Т = Var;

3) импулс честота, където τu = Var, Т = Var.

Най-често се използва с широчинно импулсна поредица регламента, чието използване предимства на контрол на импулса мето-редове се проявяват в най-голяма степен.

Етапите на изхода на импулс импулсни преобразуватели лесно да се извърши за напълно вентили: tranzis-въдици със серпентини и dvuhoperatsionnyh тиристори, отключване и заключване на които се прави с помощта на контрол на импулси.

Когато изходна мощност до няколко десетки кило-вата е целесъобразно да се използват транзистори като ключове.

Основните предимства на трансформации транзистор импулс verters сравнение с тиристорен са висока честота на превключване, което позволява да се получи благоприятен диапазон на изходното напрежение и ток, и общия контрол, което води до липса на принудени комутационни възли. Non-достатъчност е наличието на превключване удари на транзистори. Ето защо, използвани и Ся транзистор импулсни преобразуватели за вторични източници на захранване за компютри, комуникационни системи, устройства за автоматизация, както и в автоматизирани малки и средни електрични системи.

Класификация на пулс-импулсни преобразуватели.

Широчинно-импулсна преобразуватели (кораба) в клас тифицирани по няколко причини.

Както е посочено по-горе, SHIP могат да бъдат разграничени в зависимост от вида, използван в модула за полупроводникови с hog-:

а) кораби на напълно вентили;

б) кораби тиристор.

Това КОРАБ разделена на необратими и обратими.

КОРАБ необратимо преобразуване на входното напрежение в пулса на постоянна амплитуда и полярност, но различна продължителност.

Смяна на посоката на КОРАБ конвертирате входното напрежение или се редуват периоди на периоди с различна продължителност, или те-импулс на постоянна амплитуда и различна продължителност поляри-ност.

КОРАБ необратим в зависимост от включването успя-директен дросел клапа и филтър са разделени на три типа:

1) Корабно понижаване в която съвети-контролиран полупроводникови устройства и филтър дросел свързан последователно с товара;

2) увеличаване на острието, което Dros-SEL в серия, и контролирано вентил - па-паралелно натоварване;

3) обръщане на SHIP, при което управляващия вентил е свързан последователно и дросел паралелно с товара.

8.2 импулса конвертори надолу тип.

Надолу тип пулс конвертор, конвертор е постоянно напрежение. Полу-Vodnikova задвижвани ключове, уреждащи прехвърлянето на електрическа енергия от източника на захранване на товара, ха характеризират две държави "затворени" и "отварят".

Фиг. 6.1, и е широко използван изпълнение надолу тип импулс преобразувател на напрежение (IPP-1) с диодна транзистор ключ верига scheniya заменя, който е показан на ris.6.1,6.

Регулиращ елемент транзистор извършва VT. верига изход инвертор включва натоварване Зл активно индуктивен характер и филтър изглаждане, обикновено съдържащ LF дросел кондензатор и Sf.

VD на диод, включен в обратна посока по отношение на изходното напрежение верига, но е необходимо верига елемент и за създаване в него ток веригата натоварване след отваряне на контролния бутон.

В интервала включени SW1 ключ (pis.6.I в) захранващо напрежение Ud е свързан с филтъра за изглаждане и-Khodnev напрежение Un = Ud.

Обратните диод VD е затворен и ток, който протича през товара от източника на захранване Ir. Токът ще достигне максимална стойност-нето в момента на отваряне на SW1 превключвател (фигура 6.1 гр).

Фигура 6.1. Pulse конвертор надолу тип диод транзистор ключ.

Освен това, напрежението в индуктор обратен поляритет, ток през товара започва да намалява и потокът през линия чрез свободен ход диод, UH = 0.

След основен SW2 верига. Има различни режими на работа на веригата определя от промяната на текущия символ.

В края на текущия интервал прилагане на напрежение гН може да бъде положителна или нула. В първия случай се нарича непрекъснат режим DC-TION, неговите времето диаграми са показани на Фиг. 6.2. AUC обвързани режим се случва, когато крайната част на дискретност интервал акумулирана енергия натрупана реактивен елемент-E: LF дросел и LH на товара индуктивност.

Фигура 6.2. Време диаграми на напрежение и ток конвертор режим парите в постоянен ток тата

Ако акумулираната енергия е равна на нула, там възниква случай рояк Auto наречения прекъснат текущия режим (ric.6.3).

Фигура 6.3. Времедиаграми напрежение х ток в конвертор понижава текущия режим непрекъснато,

Герой на промяна на тока в товара до голяма степен определя вида на аудио-количествен отношения, описващи преобразуватели импулс на напрежение верига.

Трябва да се отбележи, че непрекъснат текущия режим на Vyshen мощност под товар и широка гама от неговата промяна в сравнение с прекъснати текущия режим-verters трансформации предвижда някои положителни свойства.

Средната стойност на напрежението върху товара е:

където γ = τi / T работен цикъл; τi - времетраене на импулса; T - смяна период; Уд - към източник на напрежение беше.

По този начин, промяна на коефициента на запълване-ТА може да бъде получена на изхода PWM инвертори различни стойности на средното напрежение в натоварването, което за определяне типа на датчик за захранващото напрежение.

Моментната стойност на тока по време на натоварване на пулса и паузата могат да бъдат получени чрез различни методи, например, разтвори на диференциални уравнения, описващи електромагнитни процеси в предавателя.

В текущия режим на непрекъснато посочени уравнения са предвидени, че вътрешното съпротивление на източника и пи Thaniah съпротивление газта склонни към нула

където L - общата индуктивност на филтъра и на товара; RH -active натоварване съпротивление на веригата.

Решението за товарния ток е:

времеконстантата на веригата за зареждане.

максималните и минималните стойности на натоварване ток (ток през транзистора и свободен ход диод) могат да бъдат открити от експресионния-на (5.1) за моменти т = 0 и т = ти:

зареди от амплитудата на тока пулсации

От израза (2.2) означава, че амплитудата е максимална, когато γ = 0,5.

Средната стойност на товарния ток

определя от средната стойност на напрежение и натоварване импеданс.

В прекъснат режим, амплитудата на тока на пулсиращ ток, големината зависи от максималната стойност на:

8.3 Импулсен DC конвертор тип стъпка нагоре.

На Фигура 6.4 показва проста схема мощност роза озона импулсен DC преобразувател на напрежение с паралелно и транзистор натоварване и относителна него включване IPH газта еквивалентна схема на такъв преобразувател последователност-позиция е показана на Фигура 6.4, б.

Когато VT отворено състояние на газта LF транзистор ключ към източник на електрическа енергия, VD Diode затворен за включване и изключване зареждане от изходния кондензатор и подкрепя вро-Уен изходното напрежение.

В определен интервал от време на текущия ликвидация чрез увеличава индуктор до максимална стойност (фигура 6.4 в). Когато по-пиранил транзистор, т.е. след отваряне на капачката на SW1 и SW2 ключ (фигура 6.4, Z), натрупаната в индуктор на първи интервал на енергия се прилага към изходната верига на RC-веригата. Така LF индуктор ток намалява линейно до крайния Стиг на интервали минималната си стойност. Ако преобразувател работи в текущия режим на непрекъснато (фигура 6.5), максималната и минималната индуктор текущата стойност преход-ICAN диод и определена от следните изрази:

Фигура 6.4. Pulse инвертор напрежение тип стъпка нагоре

Фигура 6.5. Времедиаграми на тока и напрежението тласък конвертор в текущия режим на непрекъсната

Inductor амплитудата на тока пулсации

Средната натоварване текущата стойност се определя от газ-Com на втората част на периода на преминаване

където Te = LF / RS; t0 - време на затваряне на транзистора

Ако приемем предположението, че на входа и изхода пулсации-крак тока и напрежението не са налични, могат да бъдат получени от израза (2.3) на характеристика външни Ki:

където RVH - вътрешното съпротивление на източник ектения; E - едн източник.

Чрез увеличаване на съпротивлението на товара ток IL намалява Xia може да настъпи по-бързо и прекъснат текущия режим шлака-А (фигура 6.6).

Фигура 6.6. Време диаграми на тока и напрежението повишаващия честотен преобразувател, за режим preryvis ток.

Ако начинът на постоянен ток чрез повишаване на производителността на колебания в-люлка може да се направи произволно ma-Lym, пулсиращият режим "ток

8.4 Обръщане конвертор широчина на импулса.

Инвертиращия кораба (фигура 6.7 а, Ь.), Свързан в паралел с филтър дросел и транзистор мощност - последователно по отношение на товара.

В отворено състояние на властта транзистор VT VD диод затвори под действието на напрежения обобщава източника на захранване и се прилага към него в обратна посока натоварването, след което Следствие, натоварването от източника на захранване е изключен (ris.6,7, .v). В този паралелен източник podklinen Dros-сел LF, в който настъпва натрупване на енергия.

В заключение транзистор VT енергия, натрупана в индуктор Най, Sf подава към кондензатор и товара чрез диод отвори (фигура 2.7 гр) и полярността на инвертор изходното напрежение е на обратна полярност напрежение пи-размразяване. Време диаграми на токове и напрежения за непрекъснат текущия режим от задушаване е показано на ris.6.8.

За текущия режим на непрекъснато, ние считаме, че с отворен състоянието на транзистора се прилага за дросел напрежение Ud храненето на. и когато са затворени - UH.

Максималният и минималният индуктор текущата стойност TRAN-ICAN и диод:

Ris.6.7. Обръщане DC конвертор

Фигура 6.9. Време диаграми на токове и напрежения в-vertiruyuschego конвертор в прекъснат текущия режим.

Границата между прекъснато и непрекъснато режими тогавашния ващи може да се определя от неравенството:

където γVT относителната продължителност на отворен стои VT транзистора.

Когато каза неравенство се проявява отново натиснете постоянен ток.

Обръщане КОРАБ като тласък конвертор, произвежда изходно напрежение, по-високо напрежение може да IC захранване.

В съветската литература има и други хостинг Проект кораб сътрудничество С последователно свързване на ключ и паралелно свързване на педала на газта. Например, такива предаватели се наричат ​​обратно.

Трябва да се отбележи, че стъпка нагоре и обръщане предварително характеризират най-лошия образуващи елементи, като се използва филтър, значително големи размери и тегло, по-високо вътрешно съпротивление, като се използва най-лошия ток повторно регулира транзистор и диод сравнение с определяне конвертора.

8.5 заден импулса конвертор

В тези схеми, преобразувателите на напрежение върху вас, разбира се, е със същия знак. обратими преобразуватели се използват за получаване на променливо напрежение. Разпространение-nennoy повечето от тях е схема, изработена на базата на настоящето свален-конвертор. За да илюстрираме работата си в началото на състезания изглеждащи модификация на парите конвертор схема на фигура 6.10 се появи на, както добре. Когато транзистори, които Xia същата верига (Фигура 2.10, б) като преобразуването в надолу ОИ, и областта

0

Ако по време на следващата смяна на транзистори тока не е време, за да се сведе до нула, той е непрекъснато характеризира трето, както е показано на ris.2.II, както добре. Такъв режим се нарича без прекъсвания, в този режим на или транзистори или ди-ода. Ако токът се намалява до нула, преди момента на включване транзистори, диоди и излизането на кривата в една минута, а налягането е земя на стойност, равна на нула (Фигура 6.11, б) когато всички клапани са изключени. Това име режим etsya непостоянно.

стойност средната напрежение UH натоварване е:

Фигура 6.10. КОРАБ надолу тип с принудителен спад:

и - най-конвертор верига; б е контур ток, когато са затворени tiristo-ма;

а - път за протичане на ток по време на заключване-горе диоди.

Ris.6.II. Време диаграми на процеси в конвертор схема:

и - в непрекъснат поток на огън процент; 6 - натоварване на прекъснат ток.