Положение центра зоны регулирования стабилизатора напряжения СБ считается неизменным, расположенным выше номинального значения выходного напряжения. Верхняя граница зоны регулирования ЗУ находится ниже верхней границы зоны СН на величину расстояния между зонами, учитывающую температурные изменения и деградацию опорных элементов ШИМ. В пределах каждой зоны напряжение на выходных шинах изменяется не более чем на 0,4 %.
На теневом участке орбиты происходит разряд АБ, выходное напряжение стабилизируется в зоне ШИМ РУ, силовые ключи СН открыты полностью. При появлении тока солнечной батареи энергия СБ через СН подается на выход СЭП, энергия, передаваемая в нагрузку, распределяется между АБ и СБ, при этом возможности СБ используются полностью.
Если мощность СБ РСВ равна мощности нагрузки рН, то напряжение на выходе СЭП выходит за пределы зоны регулирования РУ и силовые транзисторы РУ начинают управляться сигналом с регулятора ШИМ в сторону их закрывания. При дальнейшем увеличении РСБ выходное напряжение стабилизируется зарядным устройством, зона работы которого находится между зонами СН и РУ, напряжение стабилизируется передачей всего избытка мощности СБ в аккумуляторные батареи. Разрядное устройство при этом закрыто по цепи управления. По мере заряда, когда АБ неспособна принять весь избыток мощности СБ, напряжение на нагрузке стабилизируется в зоне СН. Это управление можно определить как непрерывное с непрерывным контролем регулируемой величины.
Реализация принципа непрерывного управления сопряжена с необходимостью разработки современных систем регулирования с повышенной точностью. Требуется во многом пересмотреть накопленный задел схемотехнических решений в области импульсных стабилизаторов напряжения и создать на основе современных систем регулирующие узлы, обладающие повышенными точностными характеристиками при одновременном обеспечении требуемых динамических качеств и характеристик надежности.
Стабилизация напряжения СБ производится в существующих системах двумя способами: параллельным или последовательным. Многих проектировщиков СЭП привлекает то, что параллельные структуры позволяют непосредственное соединение СБ с нагрузкой. Следовательно, при сбалансированной нагрузке отсутствуют потери на стабилизацию. Однако достичь сбалансированности весьма затруднительно.
В зависимости от орбиты КА и технологии изготовления фотопреобразователей установленная мощность первичного источника для обеспечения ресурса должна быть увеличена. На основе экспериментальных данных для ряда орбит оптимальная рабочая точка вольтамперной характеристики СБ за 5 лет ориентировочно снижается на 2…3 В (10…15 %), поэтому ток короткого замыкания СБ IКЗ и при 5-летнем сроке активного существования должен быть не менее 1.5 IMAX (максимального тока нагрузки). Тогда установленная мощность параллельного стабилизатора должна быть в 1,5 раза больше, чем у последовательного. Учет динамических параметров СБ, наличие значительной электрической емкости только усиливают эту диспропорцию.
Установленная мощность силовых полупроводниковых устройств в структуре с последовательным стабилизатором зависит только от мощности нагрузки. Это не накладывает ограничений на увеличение мощности СБ и, следовательно, позволяет выбрать ее с учетом деградации при различных условиях эксплуатации, т.е. для широкого класса объектов. Структура с последовательным стабилизатором позволяет при необходимости реализовать режим экстремального регулирования мощности СБ (в схемах с ШС это затруднительно).
При соизмеримых массогабаритных и энергетических показателях структура с последовательным стабилизатором напряжения СБ более предпочтительна как обеспечивающая наибольшую универсальность и в большей степени отвечает принципу блочно-модульного построения системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.