Разработка принципов активной фильтрации тока сетевых источников электропитания средств связи, страница 10

Общее содержание гармоник в потребляемом от сети токе при использовании в корректоре КМ MC33368D находится в пределах от долей единиц процентов, а значение KM - 0,997-0,999. На практике для устройств с потребляемой мощностью до 100 Вт существующие требования по КМ и содержанию гармоник выполняются и в несколько упрощенной схеме корректора, а именно, при исключении из схемы, представленной на рис. 9, элементов R8, R9, R10, С7, С8, С9. При этом должны быть соединены между собой выводы 1 и 2, а также 12 и 13.

2. Выходное напряжение и требования к накопительному конденсатору. Обычно рекомендуемое значение выходного напряжения корректора КМ превышает максимальное амплитудное напряжение питающей сети на 15% /34/. Однако при достаточно большой емкости накопительного конденсатора (СЗ на рис.9) помехоустойчивость MC33368D позволяет снизить этот запас до 8 -10% /ЗЗ/. В любом случае эта емкость должна обеспечивать значение удвоенной амплитуды пульсации на СЗ не более 16% от выходного напряжения. В противном случае неизбежно срабатывание компаратора защиты от перенапряжения на выходе корректора КМ, ухудшение формы входного тока и возникновение чрезмерных радиопомех. Необходимая емкость накопительного конденсатора может быть рассчитана по

формуле /34/:

                                                                    (9)

где, р_о- мощность в нагрузке; DE - удвоенная амплитуда пульсации напряжения на СЗ;

fc - частота питающей сети; Е_ВЫХ -  выходное напряжение корректора КМ.

Следует отметить, что накопительный конденсатор должен иметь достаточно малые значения эвивалентных индуктивности и сопротивления. (У разных изготовителей различия по этим параметрам достигают 4 -6 раз).

3. Выбор ключевого транзистора. При использовании корректора с сетью 220 В следует применять транзисторы с пробивным напряжением сток-исток не менее 500 В. Это исключает возможность пробоя при кратковременных возмущениях в сети, а также во время переходных процессов при включении.

Для выбора транзистора по сопротивлению сток-исток R_СИ и расчета рассеиваемой на нем мощности может быть предложен следующий алгоритм:

1. Для минимального напряжения сети е_{ЭФФ. МИН} - , коэффициента полезного действия h  и мощности в нагрузке Р₀ рассчитывается максимальный входной ток I_{ЭФФ.МАКС}.

                                                                            (10)

2. С учетом того, что амплитудное значение импульсов тока через ключевой транзистор i_АМПЛ. в 2 раза больше соответствующего ему входного тока, а также принимая во внимание треугольную форму этих импульсов, выделяемую на транзисторе Q₁ мощность статических потерь можно определить из следующих соотношений:

            (11)

где, Q -скважность импульсов тока, изменяющаяся в пределах каждого полупериода сетевого напряжения практически от 1 (при малых мгновенных значениях сетевого напряжения) до 8-10 (вблизи максимумов).

Среднее значение Q за полупериод сетевого напряжения в худшем случае (при минимальном напряжении сети) может быть найдено из выражения:

                                     (12)

4. Выбор индуктивности реактора, частоты коммутации и радиопомехи. Для расчета индуктивности реакторов L_P может быть использована формула

(13)

Здесь t - максимальный период коммутации транзистора Q1, достигаемый при минимальном напряжении сети в моменты его прохождения через максимумы.

В НПК "ИСЭ" создан унифицированный ряд инверторов на входные напряжения 12-48 В. Структурная схема инверторов серии ПС на основе мостового преобразователя с выходным согласующим трансформатором /30/ представлена на рис.10.

Рис.10. Структурная схема унифицированного ряда сетевых инверторов серии ПС 1 - источник самопитания; 2 - мостовой преобразователь; 3 - источник опорного напряжения;

4 - система управления; 5 - радиочастотный фильтр; б - датчик тока нагрузки; 7 -датчик выходного напряжения; К1 - размыкатель цепи входного напряжения; F1 -предохранитель в цепи питающего напряжения