Классификация преобразователей напряжения, краткая характеристика. Силовые маломощные преобразователи для питания РЭА, страница 7

25. Преобразователи вторичного питания: назначение, достоинства, структурные схемы ПВП, назначение блоков.

ПВП строят на основе преобразователя постоянного напряжения в переменное. Малые габариты и масса ПВП обусловлены высокими рабочими частотами (десятки и сотни килогерц). Основными материалами для изготовления сердечников трансформаторов для ПВП служат высокочастотные ферриты, карбонильное железо, пермаллой (m»100000), электротехническая сталь (m» 10000), альсифер (линейная характеристика B = f(H), m = 5¸100, используется для изготовления дросселей, т. к. mне зависит от тока подмагничивания).

Структуры ПВП: по первой структурной схеме входным блоком источника служит трансформаторный преобразователь,

по второй - ключевой (импульсный) стабилизатор (источник питания с гальваническим разделением).

Недостатком импульсных стабилизаторов является относительно высокое выходное сопротивление. Для уменьшения выходного сопротивления в схему источника вводят стабилизатор непрерывного действия, который оказывается более экономичным, поскольку его входное напряжение уже стабилизировано.

26. Ключевые стабилизаторы: классификация, типовые варианты реализации силовой части (схемы, работа), расчет силового фильтра понижающего стабилизатора.

Для повышения к.п.д. стабилизатора его регулирующий элемент работает в ключевом (импульсном) режиме. По способу управления регулирующим элементом ключевые стабилизаторы подразделяют на импульсные и релейные. В импульсных стабилизаторах регулирование выходного напряжения происходит путем изменения регулирующего импульса tи (). В релейных стабилизаторах регулирующий элемент открывается в момент, когда выходное напряжение станет меньше, и закрывается, когда выходное напряжение станет больше необходимого.

27. Преобразователи постоянного напряжения в переменное: принцип действия, двухтактные и однотактные трансформаторные схемы, работа, особенности.

Работа схемы сопровождается насыщением сердечника силового трансформатора и возрастанием потерь. В представленной ниже схеме для управления транзисторами используется вспомогательный трансформатор.

В приведенной ниже схеме время закрытого и открытого состояний транзисторных ключей одинаково, что обеспечивает симметричный режим работы преобразователя.

Достоинство схемы: возможность точно задать и управлять частотой преобразования.

Использование режима с полным перемагничиванием сердечника позволяет строить импульсные стабилизаторы с гальваническим разделением.

Ниже представлена блок-схема, используемая при больших входных напряжениях, а также для построения малогабаритных источников питания.

Однотактные трансформаторные преобразователи.

Трансформаторные преобразователи, работающие на одной ветви

основной кривой намагничивания

Требование: симметричность импульсов управляющего напряжения.

Достоинство: возможность передавать несимметричные импульсы (фактически можно управлять амплитудой выходного напряжения).

Недостаток: m1<m2 (m1 – дифференциальная магнитная проницаемость, m2 – обратимая магнитная проницаемость (при наличии постоянной составляющей магнитного поля), определяющая наклон частной петли гистерезиса, по которой происходит перемагничивание магнитопровода).

Однотактные преобразователи позволяют реализовать функцию трансформации и стабилизации одним блоком (не строить отдельно трансформатор и стабилизатор).

ФУПТ - фильтрующий усилитель постоянного тока.

ВИП - времяимпульсный преобразователь (преобразователь уровня напряжения в длительность импульса).

Особенности работы трансформатора в однотактном режиме

Однотактный режим характеризуется работой трансформатора на одной ветви кривой намагничивания сердечника.

Rдоп устанавливается для регулировки времени спада тока намагничивания Im (tразр=L/Rдоп). Скорость нарастания тока зависит от m..

Схема замещения трансформатора под нагрузкой:

При Ктр=1 и Епит=Const ток намагничивания должен изменятся с постоянной скоростью, поскольку пропорционален магнитному потоку Ф:

, где e - э.д.с. первичной обмотки

Условие выбора Rдоп

Определить величину тока намагничивания можно по формуле: