Разработка преобразователя напряжения для питания оборудования передвижной лаборатории, страница 10

6. Требования к системе управления.

Требования к системе управления должны предъявляться в соответствии с техническим заданием и результатами расчета силовой части преобразователя.

При изменении температуры окружающей среды от – 20 до + 40  нестабильность частоты преобразования должна быть не более 0,1%.

При изменении сопротивления нагрузки от нуля до максимального значения и напряжения питания от 21 до 28 В, должна осуществляться регулировка выходного напряжения засчет изменения скважности импульсов от 2 до 3.

Для предотвращения сквозных токов при переключении транзисторов должна быть сформирована кратковременная пауза длительностью 0,01Т.

Предварительные усилители должны поочередно включаться от формирователя управляющих импульсов. Причем логическому нулю должен соответствовать ток 0,75мА.

Цепь обратной связи должна быть выполнена так, чтобы при наименьших габаритах элементов в цепи обратной связи достигался максимальный коэффициент стабилизации выходного напряжения. Всвязи с этим ток обратной связи должен быть в пределах 10…20мА, напряжение обратной связи 20…30В.

Применение в качестве датчика тока стандартного шунта требует напряжение обратной связи по току 50…75мВ.

Потребляемый ток системы управления с учетом экономичности должен быть в пределах 200…250мА.

Систему управления можно выполнить по схеме приведенной на рис.6.1.

Задающий генератор (ЗГ) снабжен кварцевым резонатором. Частота 50 Гц со скважностью 2 получается с помощью делителя частоты (ДЧ). Генератор управляющих импульсов (ГУВ) обеспечивает управление цепью обратной связи по напряжению. В цепи обратной связи по напряжению установлен управляемый выпрямитель (УВ). Напряжение обратной связи подается на усилитель (У) и далее на схему сравнения и формирования импульсов (ССФН1). На второй вход ССФН1 поступает напряжение с генератора пилообразного напряжения (ГПН), выполняющего функции эталонного напряжения. Формирователи управляющих импульсов ФУН1 и ФУН2 обеспечивают поочередное включение силовых транзисторов. Защита инвертора от перегрузок и короткого замыкания осуществляется по цепи обратной связи по току. Сигнал обратной связи подается на схему сравнения и формирователь импульсов ССФН2. В момент превышения тока установленного значения срабатывает триггер в ССФН2 и блокируется подача управляющих импульсов на предварительные усилители (рис.2.2) до конца полупериода и подается питание на светодиод ,,Защита инвертора” (прил.1.). По окончанию полупериода синхроимпульс от генератора синхроимпульсов (ГС) возвращает триггер в исходное положение и разрешается работа силовых ключей и т.д.

При снижении входного напряжения ниже установленного порога включается светодиод  ,,Акк.разр”.  

7. Разработка конструкции преобразователя.

7.1 Общие требования.

Конструкция преобразователя должна удовлетворять условиям эксплуатации в подвижном объекте с учетом техники безопасности.

Разрабатываемый преобразователь имеет форму параллелепипеда и состоит из следующих основных частей: каркаса; лицевой, верхней, нижней, двух боковых панелей, задней стенки выполняющей функции радиатора с размерами 400200; силового трансформатора, двух плат управления силовыми транзисторами, платы стабилизатора напряжения, двух плат входного и выходного фильтров, платы системы управления.

Размеры каркаса, изготовленного из металлических уголков (20 20мм), определяются в основном размерами радиатора и трансформатора(400200250мм). Силовые транзисторы расположены на внешней стороне радиатора, а обратные диоды и микросхема стабилизатора напряжения на внутренней. С левой стороны лицевой панели расположены автоматический выключатель и входной разъем типа ШР, с правой – сдвоенная розетка. Над выключателем находятся два ,,зеленых” светодиода, над розеткой – два ,,красных”. По краям лицевой панели расположены две ручки. В условиях передвижения и вибраций преобразователь устанавливается на амортизаторы, которые крепятся винтами к полке автомобиля.

7.2 Расчет радиатора.

По ориентировочным подсчетам радиатор можно установить на готовый каркас, используемый в преобразователя напряжения на 12В.