Повышение частоты преобразования электроэнергии в источниках вторичного электропитания. Допускаемое отклонение читающего напряжения от номинального, страница 3

Процесс установления выходного напряжения может иметь колебательный характер

(рис. 1-1, кривая 1), апериодический (кривая 2) или монотонный (кривая 3).

3. Устойчивость стабилизированного источника вторичного электропитания. Современный стабилизированный источник обычно представляет собой сложную систему автоматического регулирования с одной или несколькими цепями отрицательной обратной связи (ООС).

В связи с тем, что параметры многих электрорадиоэлементов (в том числе и в цепи ООС) зависят от частоты, то с ростом частоты может происходить изменение глубины ООС и фазового сдвига между входным и выходным напряжениями разомкнутой системы регулирования. Если фазовый сдвиг станет равным 180° при коэффициенте усиления системы, отличном от единицы, то ООС изменит знак и станет положительной. Это приведет к самовозбуждению стабилизированного источника питания. Для обеспечения устойчивой работы источника необходимо, чтобы фазовый сдвиг напряжений был меньше 180°на частоте, при которой модуль коэффициента усиления разомкнутой системы равен единице. С этой целью в схему обычно приходится вводить специальные корректирующие элементы.

4. Динамические показатели питающего (входного) напряжения характеризуются значением амплитуды и длительности возможных кратковременных отклонений питающего напряжения от номинального значения.

Если импульсные отклонения имеют малую длительность, а на входе стабилизированного источника вторичного электропитания установлен фильтр с конденсатором достаточно большой емкости (выполняющим роль накопителя энергии), то динамические отклонения напряжения питания при выборе и расчете схем источников можно не учитывать.

К энергетическим показателям стабилизированных источников вторичного электропитания относятся коэффициент полезного действия и коэффициент мощности;:

Коэффициент полезного действия (к. п. д.) источника  представляет собой отношение мощности, отдаваемой вторичным источником питания в нагрузку Рн, к мощности, потребляемой от первичного источника питания Рп:

где — суммарные потери мощности в самом вторичном источнике электропитания.

Значение к. п. д. не только характеризует экономичность источника, но и существенным образом влияет на его объем и масс, а также надежность работы. Чем большая мощность рассеивается внутри прибора, тем больше должна быть поверхность, а следовательно, масса и объем радиаторов, тем выше рабочая температура для электрорадиоэлементов схемы и тем ниже надежность источника.

При питании от сети переменного тока стабилизированный источник 'вторичного электропитания потребляет не только активную Рп, но и реактивную Рп.р составляющую мощности. Потребление реактивной мощности объясняется не только наличием реактивных накопителей энергии во вторичном источнике, но и изменением, фазы потребляемого от первичной сети тока во времени (по отношению к фазе питающего напряжения) в стабилизирующих устройствах с импульсным регулированием. В этом случае стабилизированный источник вторичного электропитания характеризуется коэффициентом мощности , определяемым как отношение активной мощности, Pн, потребляемой от первичной сети, к полной мощности Pп.с.

Коэффициент мощности зависит от косинуса угла сдвига фаз между первыми гармониками тока, потребляемого из питающей сети, и напряжения питания  и от коэффициента искажения формы кривой тока питания . Последний учитывает высшие гармоники в кривой потребляемого из сети тока (при импульсном способе регулирования) и определяется из соотношения

где Iп.действ, Iп1. действ — соответственно действующее значение тока, потребляемого от питающей сети, и его первой гармоники. Если же форма кривой тока и напряжения питания синусоидальны, то и .

Удельные показатели стабилизированного источника вторичного электропитания характеризуются выходной мощностью (Вт), приходящейся на единицу массы(кг), объема  (дм3), или стоимости Sист (руб):