Источники питания электротехнологических установок, страница 4

Нагрузка ПУН в автономных установках обычно переменная, максимальная мощность может во много раз превышать среднюю, и высокий КПД должен обес­печиваться в широком диапазоне изменения нагрузки.

Большинство потребителей АМЭК (электронные и микропроцессорные системы и приборы, нагреватель­ные средства, устройства защиты, автоматики и др.) не предъявляет специальных требований к ПУН. Од­нако они возникают при использовании устройств с электродвигателями постоянного тока, осветительны­ми люминесцентными лампами (ЛЛ) и лампами нака­ливания (ЛН), импульсного светотехнического обору­дования и др.

Электродвигатели постоянного тока имеют кратность пускового тока 2...3 при кратковременном и повторно-кратковременном и 6...7— при продолжительном ре­жиме работы. У ЛН ток при включении в 5..,7 раз пре­вышает номинальный вследствие большого различия сопротивления холодной и горячей нити. ПУН должен быть рассчитан на такие перегрузки.

В последние годы все большее распространение у нас в стране и за рубежом получают автономные маломощ­ные установки электропитания устройств, имеющих бытовое назначение. Их первичные источники энергии -в основном автомобильные аккумуляторы. При отсут­ствии централизованного электроснабжения они обес­печивают освещение жилых помещений, работу систем микроклимата, питание различных бытовых электро­приборов, ручного электроинструмента, устройств свя­зи и др. Такие установки необходимы дачникам, путе­шественникам, рыбакам, геологам, чабанам, пожарным, сотрудникам службы МЧС, военным и др.

Наиболее важное функциональное назначение та­кой установки — освещение. В АМЭК наиболее целесо­образно использовать ЛЛ, питаемые током высокой частоты (1О...2ОкГц). Современные ЛЛ при этом по­требляют энергии при одинаковых световых потоках в 5... 7 раз меньше, чем ЛН, что позволяет во столько же раз увеличить время непрерывного освещения.

В таблице приведено соотношение мощностей ЛН и ЛЛ (компактных) при одинаковых световых потоках.

Результаты анализа характеристик первичных низ­ковольтных источников энергии и нагрузки преобра­зователей позволяют сформулировать следующие основ­ные требования к низковольтным ПУН: максимальный КПД при низком входном напряжении; стабильность КПД в широком диапазоне изменения нагрузки; боль­шая перегрузочная способность (для питания электро­двигателей и ЛН); небольшие динамические потери в преобразовательных (коммутационных) элементах на повышенных частотах (до 10...20 кГц); высокая надеж­ность работы при низком входном напряжении.

В автономных светотехнических импульсных уста­новках низковольтный преобразователь заряжает на­копительный конденсатор до напряжения 15OO...2OOO В, необходимого для зажигания газоразрядной импульс­ной лампы. Общие требования к такому преобразова­телю: ограничение тока, обеспечение максимального КПД и заданной скорости заряда.

Отказ или нарушение в работе ПУН приводят к выходу из строя АМЭК. Поэтому главное требование к преобразователю любых автономных установок — вы­сокая надежность. Особенно это важно при организа­ции электропитания автоматических устройств, дли­тельно (в течение нескольких лет) работающих в усло­виях, полностью исключающих возможность техничес­кого обслуживания и ремонта.