Alandavat tüüpi lülitusregulaatorid. Ja transistori lülituspinge regulaator
Lülituspinge regulaatorid
DC-DC muundurid
DC-DC muundurid hõlmavad lülituspinge regulaatoreid ja impulsi laiuse muundureid.
Alalispinge reguleerimiseks kasutatakse lülituspinge regulaatoreid. Võrreldes teiste juhtimismeetoditega tagavad need paremad energiaomadused ning väiksema kaalu ja mõõtmetega.
Impulsside reguleerimise põhimõte seisneb selles, et alalisvooluallikas on perioodiliselt ühendatud teatud sagedusega koormusega. Ühenduse intervalli kestus t uüheks perioodiks T määrab koormuse pinge. Koormus (kui see on aktiivne) muudetakse õhuklapi abil induktiivseks L. Ahela parameetrid valitakse nii, et koormusahela ajakonstant ületab oluliselt praeguse lülitusperioodi. Samal ajal on koormusahelas tagatud pidev vooluvool lubatud pulsatsiooniga.
Alandava tüüpi impulsiregulaatori skeem on näidatud joonisel fig. 3.1 (a), selle vooluahela töö ajastusskeemid on joonisel fig. 3.1(b).
Kui transistor on sisse lülitatud VT induktiivpooli vool suureneb peaaegu lineaarselt alates Ma olen sees enne Maksimaalne. Pinge induktiivpoolil on võrdne:
ja koormuse all
tingimusel, et .
Kui transistor on välja lülitatud, väheneb induktiivpooli vool alates Maksimaalne enne Ma olen sees, samas kui induktiivpooli pinge annab pinge väärtuse koormusel:
().
.
Seetõttu on juhtimpulsside töötsükli muutmisega võimalik reguleerida sees oleva koormuse pinget 0…E P.
Võttes arvesse transistori ja dioodi pingelangusi, on tegelik maksimaalne pinge (0,9 … 0,95)E P.
Kui koormus on induktiivne (näiteks alalisvoolumootor), saavutatakse voolu pulsatsiooni vajalik väärtus transistori lülitussageduse valimisel VT. Absoluutväärtus on:
,
ja maksimaalne väärtus saavutatakse kell KZ = 0,5. Seda arvesse võttes on nõutava voolu pulsatsiooniteguri tagamiseks vajalik lülitussagedus:
.
Kui koormustakistus on aktiivne, on ahelaga ühendatud induktiivsusega drossel L, mis määrab koormuse voolu pulsatsiooni. Induktiivpooli induktiivsuse vähendamiseks ühendatakse koormusega paralleelselt kondensaator. Induktiivpooli voolu pideva olemuse tagamiseks peab väärtus vastama tingimusele:
Kondensaatori olemasolul suletakse induktiivpooli voolu vahelduv komponent (kolmnurkse kujuga) läbi kondensaatori. Esimesest harmoonilisest voolust põhjustatud pingelang kondensaatoris määrab pinge pulsatsiooni üle koormuse:
Kolmnurkse voolukuju puhul on esimese harmoonilise amplituud maksimaalne juures KZ = 0,5 ja moodustab (vastavalt Fourier' seeriale):
.
Seega
;
Kasutades lülituselemendina võimsaid MOSFET ja IGBT väljatransistore, võib lülitussagedus olla kümneid kuni sadu kilohertse.
Türistorite kasutamisel ei ületa lülitussagedus mitut kilohertsi. Sundlülitusega lukustamata türistoril põhineva impulssregulaatori skeem on näidatud joonisel fig. 3.2.
Peatüristori väljalülitamiseks VS1 kasutatakse abitüristorit VS2 ja lülituskondensaator KOOS. Eelkondensaator KOOS laaditakse vooluahela kaudu VS2 – R – Lн kuni toitepingeni. Pärast sisselülitamist VS1 kondensaator laetakse ahelas uuesti VS1 – VD1 – Lк – С, ja üleminekuprotsess on olemuselt võnkuv. Dioodi olemasolu VD1 toob kaasa asjaolu, et ahelas voolab ainult kondensaatori voolu esimene positiivne pooltsükkel, mille järel kondensaatori pinge ei muutu. Türistori väljalülitamiseks VS1 türistor lülitub sisse VS2 ja kondensaator C tühjenevad läbi ahela VS2, VS1 lülitab türistori välja, rakendades pinget vastupidises suunas VS1. Sel juhul suureneb pinge koormuse juures järsult väärtuseni E+Uc. Koormusvool jääb lülitusintervalli jooksul muutumatuks, seega muutub pinge kondensaatoril vastavalt lineaarsele seadusele. Kui kondensaator KOOS tühjendub türistori anoodil nullini VS1 alalispinge tõuseb taas kiirusega . Türistori usaldusväärseks lukustamiseks VS1 Kondensaatori tühjenemise aeg peab olema suurem kui türistori väljalülitusaeg.
Seejärel jätkab koormuse pinge lineaarset vähenemist, kuni kondensaator on täielikult laetud KOOS türistori kaudu VS2. Kui türistori vool VS2 väheneb nullini, lülitub see välja. Koormusvool suletakse läbi dioodiahela VD 0.
Pinge "naelu" olemasolu koormusel nõuab kahekordse toitepingega pooljuhtseadmete valimist. Lisaks väheneb pinge reguleerimise vahemik, kuna madala töötsükli korral ei võimalda need "naelu" pinget teatud tasemest allapoole vähendada.
Pehme lülituse lülitusregulaatori ahelas peatüristor VS1 dioodiga vastupidises suunas šunteeritud VD2(joonis 3.3).
Kondensaatori laadimisprotsess KOOS toimub samamoodi nagu eelmisel diagrammil. Pärast türistori sisselülitamist VS2 ketis C – Lк – VS2 – VS1 – C Toimub võnkuv ajutine kondensaatori laadimise protsess. Kui kondensaatori tühjendusvoolu hetkväärtus on võrdne hetkelise koormusvooluga, on türistor VS1 pingest välja ja siis kondensaatori ja koormusvoolude vahe suletakse läbi dioodi VD2. Peatüristorile VS1 rakendatud pöördpinge, mis võrdub dioodi päripinge langusega VD2. Praegune läbi VD2 peab voolama peatüristori väljalülitamiseks piisava aja VS1. Kui kondensaatori vool muutub koormusvoolust väiksemaks, laetakse kondensaatorit täiendavalt koormusvooluga ja koormuse pinge väheneb vastavalt lineaarsele seadusele; selle intervalliga suletakse koormuse ja kondensaatori voolu erinevus läbi voolutugevuse. diood VD 0. Hetkeline pinge väärtus koormusel ei ületa väärtust E.
Pöörddioodi ühendamine paralleelselt põhitüristoriga võimaldab teil koormusvõimsust toiteallikale üle kanda. See režiim on võimalik, kui alalisvoolumootor lülitub generaatorirežiimile (dünaamiline pidurdusrežiim). Samal ajal pikeneb peatüristorile rakendatava madala pöördpinge tõttu türistori väljalülitusaeg.
Impulssregulaatori vooluahel, mis võimaldab teil reguleerida koormuse pinget alates E P ja üleval, näidatud joonisel fig. 3.4.
Koormuspinge suureneb koormusahelaga järjestikku ühendatud induktiivpooli energia tõttu. Kui transistor on sisse lülitatud VT induktiivpool on ühendatud konstantse pingeallikaga, induktiivpooli vool suureneb lineaarselt alates Ma olen sees enne Maksimaalne. Pinge induktiivpoolil on peaaegu võrdne E P.
Suletud diood jagab vooluahela kaheks osaks. Varem laetud kondensaator KOOS tühjeneb koormusele, tagades koormusvoolu järjepidevuse.
Kui transistor on suletud, suletakse induktiivpooli vool läbi avatud dioodi ja väheneb alates Maksimaalne enne Ma olen sees. Induktiivpooli pinge muudab polaarsust ja on ühendatud koormusega järjestikku vastavalt toiteallikale:
,
(),
Kus 
.
Induktiivpooli keskmise pinge väärtuse võrdsusest nullini järeldub:
Tõsteimpulssregulaatori juhtimiskarakteristikud (joonis 3.5) on mittelineaarne ja selle tüüp sõltub vooluahela elementide (transistor, diood, induktiivpool) takistuste ja koormustakistuse suhtest. Selle suhte suurenedes maksimaalne pinge väheneb ja regulaatori stabiilne töö on võimalik kuni juhtimpulsside töötsükli teatud väärtuseni.
Dioodi voolu keskmine väärtus on võrdne koormusvooluga:
Induktiivpooli voolu ja sellest tulenevalt ka konstantse pingeallika keskmine väärtus on võrdne:
.
Transistori voolu keskmine väärtus on:
.
Kõik pooljuhtseadmed peavad olema valitud pinge jaoks, mis ei ole väiksem kui maksimaalne koormuspinge.
Alalisvoolumootorite lülitusregulaatorid peavad lisaks mootorile antava pinge reguleerimisele täitma ka tagurdamise (väljundpinge polaarsuse muutmise) ja dünaamilise pidurdamise (energia tagastamine alalispingeallikasse, kui mootor lülitub generaatorile režiim). Neid funktsioone teostatakse impulsi laiuse juhtimisega alalis-alalisvoolu muundurite abil.
Muundur on täielikult juhitavate lülititega sillaahel, mis on šunteeritud vabajooksudioodidega (joonis 3.6).
Energia allikale tagastamiseks kasutatakse vabakäigudioode, seega kui alalispingeallikas ei juhi kahesuunaliselt (näiteks alaldi), siis tuleb allika väljund kondensaatoriga mööda minna. KOOS vastav konteiner.
Konverteri peamised parameetrid määrab võtmehaldusalgoritm. Võtmete haldamiseks on kolm võimalust:
Sümmeetriline;
Asümmeetriline;
Alternatiivne.
Sümmeetrilise juhtimise korral vahetatakse võtmeid paarikaupa antifaasis. Klahvide sisselülitamisel K1 Ja K4 mootori pinge on E P ja sellel on positiivne polaarsus; sisselülitamisel K2 Ja K3 Mootori pinge muudab polaarsust, jäädes suuruselt samaks. Koormuse keskmine pinge määratakse mõlema polaarsusega pingeid arvesse võttes (joonis 3.7 (a)).
Pinge väärtuse määrab juhtimpulsside töötsükkel: ühe klahvipaari jaoks ( K1 Ja K4) on võrdne K Z ja teise jaoks ( K2 Ja K3) – 1-K Z:
.
Muutuste piires K Z 0 kuni 0,5 koormuse pinge varieerub vahemikus - E P 0 kuni 0 ja vahemikus 0,5 kuni 1 – 0 kuni E P.
Koormusvoolu kuju on sama iseloomuga kui impulssregulaatoritel: sisselülitatud lülititega K1 Ja K4 koormusvool suureneb lineaarselt alates Ma olen sees enne Maksimaalne, Millal K1 Ja K4 on suletud, siis koormusvool, mis on määratud koormuse induktiivsusega, läbi dioodide VD2 Ja VD3 tagastab induktiivsusesse salvestatud energia allikale ja väheneb alates Maksimaalne enne Ma olen sees.
Kui koormus (alalisvoolumootor) töötab generaatori režiimis, kui emf. ankrud E I rohkem E P, muudab koormusvool oma suunda isegi siis, kui klahvid on sisse lülitatud K1 Ja K4 koormusvool läbi dioodide VD1 Ja VD4 tagastab energia allikale, samal ajal kui vool väheneb - Maksimaalne enne - Ma olen sees ja sisselülitatud klahvidega K2 Ja K3 koormusvool suureneb alates - Ma olen sees enne - Maksimaalne, salvestades energiat koormuse induktiivsusesse. Kui juhtimpulsside töötsükkel muutub, muutub allikale tagastatava energia hulk.
Sümmeetrilist juhtimismeetodit iseloomustavad suurenenud koormusvoolu pulsatsioonid, mis on tingitud koormuse pinge muutumisest alates - E P kuni + E P, ja koormuse pinge ebaproportsionaalne sõltuvus töötsüklist.
Asümmeetrilise juhtimismeetodiga pinge positiivse polaarsuse jaoks koormuse juures lülituvad K1 Ja K2 juhitakse antifaasis, võti K4 alati avatud ja K3- jäädavalt suletud. Negatiivse pinge polaarsuse korral vastupidi: K3 Ja K4 kontrollitud antifaasis, K2- avatud, K1- suletud. Järgmisena vaatleme positiivse pingepolaarsusega muunduri tööd koormusel (joonis 3.7 (b)).
Kui lüliti K1 on avatud, suureneb koormusvool alates Ma olen sees enne Maksimaalne, koormuse pinge on + E P. Kui K1 sulgub, suletakse koormusvool läbi K4 Ja VD2, väheneb Maksimaalne enne Ma olen sees, samas kui koormuse pinge on praktiliselt null. Juhtimpulsside töötsükkel võib varieeruda vahemikus 0 kuni 1, samas kui koormuse pinge muutub vahemikus 0 kuni + E P:
Kui koormus töötab generaatori režiimis koos K1 koormusvool läbi dioodide VD1 Ja VD4 tagastab energia allikale ja kui see on avatud K2 koormusvool on läbi suletud K2 Ja VD4, salvestades energiat koormuse induktiivsusesse.
Kui lülitite piirlülitussagedus ei ole piisavalt kõrge, võimaldab klahvide juhtimise vahelduv meetod kahekordistada koormuse voolu lainetuse sagedust. Kui allikale energia tagastamise režiimi pole vaja rakendada, rakendatakse juhtpinget ainult ühe diagonaali lülititele: positiivse pinge korral sisse K1 Ja K4, negatiivse puhul – poolt K2 Ja K3.
Juhtpinge kuju on näidatud joonisel fig. 3.8(a).
Impulsi kestus varieerub vahemikus kuni , ja juhtpinge pause nihutatakse poole perioodi võrra. Koormuse pinge on võrdne toitepingega, kui mõlemad lülitid on avatud, ja nulliga, kui üks klahvidest on suletud. Koormusvool suletakse teise avatud lüliti ja vastava pöörddioodi kaudu. Juhtpinge perioodi jooksul tekib selline olukord kaks korda, seega on pinge ja voolu pulsatsiooni sagedus koormuses kaks korda suurem. Juhtimpulsside kestuse muutus vahemikust kuni vastab pingeimpulsside töötsükli muutusele koormusel 0-lt 1-ni.
Kui juhite klahvi K2 antifaasis klahviga K1 ja klahvi K3 antifaasis klahviga K4, saab muundur töötada allikale energia tagastamise režiimis, kui alalisvoolumootor töötab generaatorirežiimis (joonis 3.8 (b). ).
Automaatsed impulsi regulaatorid
Automaatjuhtimist kasutatakse laialdaselt paljudes tehnilistes ja biotehnilistes süsteemides selliste toimingute tegemiseks, mida inimene ei saa teha, kuna on vaja töödelda suure hulga informatsiooni piiratud aja jooksul, tõsta tööviljakust, reguleerimise kvaliteeti ja täpsust ning vabastada inimesed juhtimissüsteemidest, mis töötavad suhteliselt ligipääsmatus või tervisele ohtlikes tingimustes. Juhtimise eesmärk on ühel või teisel viisil seotud reguleeritava (kontrollitava) koguse - juhitava objekti väljundkoguse - aja muutumisega. Kontrolli eesmärgi saavutamiseks, võttes arvesse erineva iseloomuga kontrollitavate objektide omadusi ja üksikute süsteemiklasside eripära, korraldatakse mõju objekti juhtorganitele - juhtimistoiming. Samuti on see ette nähtud väliste häirivate mõjude kompenseerimiseks, mis kipuvad häirima kontrollitava muutuja nõutavat käitumist. Juhtimistoimingu genereerib juhtseade (CD).
Interakteeruva juhtseadme ja juhitava objekti kombinatsioon moodustab automaatse juhtimissüsteemi.
Kaasaegsetes automaatjuhtimissüsteemides on automaatjuhtimissüsteemid automaatjuhtimissüsteemide alamsüsteemid ja neid kasutatakse erinevate parameetrite reguleerimiseks objekti või protsessi juhtimisel.
Iga automaatjuhtimissüsteemi (ACS) tööpõhimõte on tuvastada kontrollitavate suuruste kõrvalekalded, mis iseloomustavad objekti tööd või protsessi kulgu nõutavast režiimist ja samal ajal mõjutavad objekti või protsessi sellisel viisil. nende kõrvalekallete kõrvaldamiseks.
Automaatse reguleerimise rakendamiseks ühendatakse reguleeritava objektiga automaatregulaator, mis tekitab reguleerivale asutusele kontrolliefekti. Selle juhtimistoimingu genereerib kontroller sõltuvalt anduri poolt mõõdetud juhitava muutuja (temperatuur, rõhk, vedeliku tase jne) hetkeväärtuse ja kontrolleri seatud soovitud väärtuse erinevusest.
Juhitav objekt ja automaatkontroller moodustavad koos automaatse juhtimissüsteemi.
ACS-i peamine omadus on peamise tagasisideahela olemasolu, mille kaudu regulaator juhib juhitava parameetri väärtust.
Joonis 1. – ACS-i funktsionaalne diagramm:
Z - regulaator, parameetri X0 määratud väärtuse määramiseks;
D - andur (erinevate süsteemide jaoks termopaar, termistor, tasemeandur, kiiruseandur jne);
R - regulaator;
IM - täitur (käigukastiga elektrimootor, pneumaatilised silindrid jne);
RO - reguleeriv asutus (kraan, ventiil, siiber jne);
O - reguleerimisobjekt (ahi, elektrimootor, paak jne);
U - regulatiivne (kontrolli) mõju;
Z - häired (häire);
X - reguleeritav parameeter;
X1 - signaal anduri väljundis;
eX1X0 - tõrge, tekib siis, kui parameeter kaldub seadistusest kõrvale;
X0 - reguleeritava (juhitava) parameetri seatud väärtus võib olla konstantne X0 või muutuv (Ut).
Kontrolleri signaal võib olla:
- - konstant X0, konst. hoida pidevalt reguleeritud temperatuuri, rõhu, vedeliku taseme jne parameetrit (stabiliseerimissüsteemid);
- - võib ajas U(t) muutuda vastavalt konkreetsele programmile (programmi juhtimine);
- - võib muutuda ajas U(t) vastavalt mõõdetud välisele protsessile (jälgimise juhtimine).
Tööstus toodab suurel hulgal erinevaid automaatregulaatoreid, mis on mõeldud katlajaamade töörežiimi (temperatuur, rõhk, vooluhulk, tase, aine koostis jne) reguleerimiseks.
Tööstuses on enim kasutusel stabiliseerivad pideva toimega automaatregulaatorid ja releeregulaatorid, mis reageerivad juhitava muutuja kõrvalekaldele ning kasutavad täiturmehhanismi mõjutamiseks elektrienergiat või suruõhuenergiat. Kaasaegsetes regulaatorites kujuneb reguleerimisseadus reeglina vastavates tagasisideseadmetes, välja arvatud integraalregulaator, millel puudub täiendav tagasiside.
Impulssregulaator on automaatne katkendregulaator, mille väljundsignaal (juhtimine) on moduleeritud impulsside jada iseloomuga.
Impulssregulaatori vajalik element on impulsselement (modulaator), mis moduleerib väljundimpulsside jada vastavalt veasignaali suurusele. Sõltuvalt impulsi modulatsiooni tüübist eristatakse amplituudi-, laius- ja impulsi sagedusregulaatoreid.
Impulssjuhtimise iseloom hõlbustab mitmete automaatsete regulaatorite väljatöötamisel tekkivate tehnoloogiliste probleemide lahendamist ning võimaldab luua teatud juhtimisseadmeid, millel on olulised disaini- ja tööeelised.
Impulssregulaatori üks peamisi eeliseid on see, et lihtsate ja säästlike tehniliste vahendite abil on võimalik lahendada vastuolu juhtsignaalide täpsuse ja võimsuse vahel.
Juhtimise pideva iseloomuga on esmane mõõteseade (magnetoelektriline galvanomeeter, ratiomeeter, güroskoop jne) pidevalt ühendatud muundurianduriga, mis muudab seadme näidud võimsaks signaaliks, mis juhib täiturmehhanismi tööd.
Andur on lisakoormus seadme liikuvale süsteemile, mis vähendab selle näitude täpsust. Impulsiregulaatoril on võimalus ühendada andur esmase seadmega ainult kontrollimpulsi ajaks.
Selle aja jooksul fikseeritakse mõõteseadme liikuv süsteem asendisse, milles see oli enne impulsi ilmumist, et seadme näitude täpsus ei halveneks.
Amplituudi ja impulsi laiuse modulatsiooniga (APM, PWM) regulaatorite oluliseks eeliseks on võimalus teostada mitme kanaliga reguleerimist.
Sel juhul juhib üks impulssregulaator mitme juhtimisobjekti OU1, OU2, OUN tööd tänu juhtimiskanalite ajajaotusele, mida teostavad impulsselemendid IE-1, IE-2,..., IE-N, töötades sama või mitu kordusperioodi T, kuid faasis nihutatud koguse?T võrra.
Joonis 2. – Mitmekanaliline impulss ATS:
a - plokkskeem;
b - impulsselementide töö skeem;
xi - kontrollitavad kogused;
ei - veasignaalid;
ui – kontrollitoimingud.
Sageduse ja impulsi laiuse modulatsiooniga impulssregulaatorite (PWM ja PWM) peamine eelis on kõrge kvaliteedikontrolli kombinatsioon releesüsteemidele iseloomuliku disaini lihtsuse ja töökindlusega. Reguleerimise kõrge kvaliteedi tagab siin PFM-i või PWM-i lineariseeriv toime, mille tõttu lülitusregulaatori dünaamilised omadused lähenevad lineaarsete regulaatorite omadele.
Samas võimaldab selliste regulaatorite väljundsignaali relee iseloom kasutada lihtsaid ja töökindlaid releejuhtimisega täiturmehhanisme: oravpuuriga asünkroonmootoreid, hüdro- või elektropneumaatilised ajamid, solenoidventiilid, samm-mootorid jne.
Näitena on joonisel 3 näidatud lihtsa impulsi sagedusregulaatori plokkskeem. Veasignaal e(t), mida võimendab pingevõimendi (VA), juhitakse integreerivasse RC-filtrisse. Filtri järgne signaal, mida võimendab võimsusvõimendi (PA), suunatakse RU releele, mis juhib täiturmehhanismi (AM) ja ajarelee (RT) tööd. RV, mis töötab lühikese viivitusega t, tühjendab kondensaatorit C.
See viib RE naasmiseni ja rikkeindikaatori peatamiseni. Selle tulemusena ilmuvad lülitusseadme väljundisse ristkülikukujulised impulsid konstantse kestusega?t ja sagedusega, mis on ligikaudu võrdeline veasignaaliga e(t). Dünaamiliste omaduste poolest on selline impulssregulaator lähedane lihtsaimale lineaarsele astaatilisele kontrollerile ning disaini lihtsuse ja töökindluse poolest kolmepositsioonilise releekontrollerile.
Joonis 3. - Impulss-sagedusmodulaatori plokkskeem:
Infoedastuse impulssmeetod on suurendanud mürakindlust. Seetõttu kasutatakse juhtmega või raadiosidekanaleid sisaldavates automaatjuhtimissüsteemides impulsiregulaatoreid. Sellised süsteemid on näiteks jälgimisradarijaamad, tööstusrajatiste kaugjuhtimissüsteemid jne.
Elektrienergiatööstuses on laialt levinud PWM-i ja PFM-iga pinge-, sagedus- ja aktiivvõimsuse regulaatorid. NSV Liidus on suur valik MIR-63 tüüpi ühe- ja mitmekanalilise impulsi ja digitaalse juhtimise seadmeid, UMO-8 ja UMO-16 tüüpi pneumaatilisi tööseadmeid, mis on mõeldud 8- ja 16-kanalilise impulsi jaoks. juhtimine ja toodetud süsteemi "START" osana, toodeti tsentraliseeritud juhtimise ja mitme kanaliga digitaalse reguleerimise masinaid tüüpidega "ELRU", "Zenit", "Tsikl-2", "AMUR", "MARS-200R". ", jne.
Impulssregulaatorid koos spetsiaalsete loogikaarvutusseadmetega võimaldavad luua äärmuslikke juhtimissüsteeme, mis on loodud kontrollitava muutuja maksimaalse (minimaalse) väärtuse automaatseks säilitamiseks. Äärmuslike impulsside regulaatorite näideteks on impulsi-sageduse ekstreemregulaator "ERA-1" ja APC-seeria äärmuslikud pneumaatilised regulaatorid ("START" süsteem).
Järeldus
Tehnoloogia täiustamine ja tööviljakuse tõstmine kõigis rahvamajanduse sektorites on meie ühiskonna tehnilise progressi olulisemate ülesannete hulgas. Nende probleemide lahendamine on võimalik ainult automaatsete reguleerimis- ja juhtimissüsteemide laialdase kasutuselevõtuga nii üksikobjektide kui ka tootmise, tööstuse ja kogu rahvamajanduse kui terviku jaoks.
Digitaalarvutite loomisest põhjustatud teaduslik ja tehnoloogiline revolutsioon mõjutas paljude teaduse ja tehnoloogia arengut. Eriti tugevalt on mõjutatud nii tsiviil- kui ka sõjatehnikas objektide ja objektide kogumite automaatse reguleerimise ja juhtimise teooria ja praktika.
Digitaalse arvutustehnoloogia kasutamine avab suurepärased võimalused selliste keeruliste seadmete ja süsteemide juhtimisel nagu valtsimistehased, kõrgahjud, paberivalmistusmasinad, tootmisliinid, liikuvad objektid (lennukid, raketid, kosmoselaevad jne), automatiseeritud tootmiskontroll. süsteemid, raudteetransport, õhuliikumine jne.
Kasutatud allikate loetelu
- 1. Šandrov, B.V. Automatiseerimise tehnilised vahendid Tekst: õpik õpilastele. kõrgemale õpik asutused / B.V. Šandrov, A.D. Tšudakov. - M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2007. - 368 lk. - ISBN: 978-5-7695-3624-3.
- 2. Tkachuk, Yu.N. Trükitootmise automatiseerimise tehnilised vahendid Tekst: õpik. toetus / Yu.N. Tkachuk, Yu.V. Štšerbina. - Moskva olek Trükiülikool. - M.: MGUP - 2010. - 230 lk. - ISBN 978-5-8122-1114-1.
- 3. Kljujev, A.S. Automatiseerimisseadmete ja automaatjuhtimissüsteemide seadistamine: kasutusjuhend / A.S. Kljujev, A.T. Lebedev, S.A. Kljujev, A.G. Kaup, toim. A.S. Kljueva. - 2. väljaanne, muudetud. ja täiendav - M.: Allianss, 2009. - 368 lk.: ill. - ISBN: 5-903034-84-5 978-5-903034-84-0.
- 4. Kaganov, V.I. Impulss-automaatjuhtimissüsteemi arvutianalüüs / V.I. Kaganov, S.V. Tereštšenko // Venemaa Siseministeeriumi Voroneži Instituudi bülletään. - 2011. - nr 2. - Lk 6-12. - ISSN 2071-3584. anduri impulsi modulaator
- 5. Purro V. Protsesside automatiseerimine.
Käesolevas artiklis võrreldakse kolme erinevat lähenemist pingeregulaatori loomiseks väljundpingega 5 V ja maksimaalse koormusvooluga 100 mA, mis toidetakse 24 V siinist. Sünkroonse tagasilöögi muundurit võrreldakse integreeritud lineaarse regulaatoriga ja diskreetse lineaarse regulaatoriga. regulaator. Suuruse, tõhususe, termilise jõudluse, mööduva reaktsiooni, müra, vooluahela keerukuse ja kulude võrdlus aitab disaineritel valida konkreetse rakenduse nõuetele kõige paremini vastava valiku.
Võrdlustingimused
5 V on vajalik enamikus tööstuslikes rakendustes, mis kasutavad toiteks 24 V siini, näiteks loogikaahelad ja madalpinge mikroprotsessorid. Enamiku nende koormuste jaoks valiti piisavaks vool 100 mA. Siiski võib lülitus- või lineaarregulaatori valimise otsust mõjutada võimsuse hajumise tase. Joonistel 1, 2 ja 3 kujutatud ahelad on kokku pandud ühisele trükkplaadile, kasutades absoluutselt identseid kondensaatoreid, mille sisendis on 1 µF ja väljundis 4,7 µF.
Joonisel 1 kujutatud vooluahel kasutab kaubanduslikult saadavat sünkroonset vahetusmuundurit integreeritud võimsusega MOSFET-idega. Pange tähele, et see ahel ei vaja kinnitusdioodi, kuid vajab induktiivsust, viit kondensaatorit ja nelja takistit, millest osa on paigaldatud tagasisideahela sageduskompensatsiooni ahelasse. Ahel on konfigureeritud kasutama samu sisend- ja väljundkondensaatoreid nagu joonistel 2 ja 3 näidatud lineaarahelad.
Joonisel 2 kujutatud konstruktsioon põhineb populaarsel, tööstusstandardile vastaval lineaarregulaatoril, millel on lai sisendpingevahemik ja väljundvool kuni 1,5 A. Ahel kasutab kahte välistakistit ja kahte kondensaatorit. Märkimisväärne erinevus sisend- ja väljundpinge vahel ning sellest tulenevalt ka suur võimsuse hajumine nõuavad väikese soojustakistusega paketis (DDPak) mikroskeemi kasutamist.
Joonisel 3 näidatud diskreetse vooluringi rakendamiseks on vaja transistorit, zeneri dioodi, kahte välist kondensaatorit ja nelja takistit. NPN-transistori alusele on ühendatud zeneri diood, mille läbilöögipinge on 5,6 V. Langus baas-emitteri ristmikul vähendab väljundi stabiliseeritud pinget ligikaudu 5 V-ni. Välised takistid neelavad osa liigsest võimsusest, hõlbustades transistori termilist käitumist.
Tabelis 1 võrreldakse kolme konstruktsiooni kasutatud komponentide arvu ja vajaliku PCB pindala poolest.
| Tabel 1. | Tahvli pindala ja komponentide arv. |
Kuna trükkplaadil on vaja tagada korralik termiline profiil, vajavad lineaarsed regulaatorid suuremat pinda. Maksimaalse koormuse korral peab iga lineaarne regulaator hajutama umbes 2 V võimsust. Rusikareegel on, et iga 1" x 2" PCB alale hajuv võimsus suurendab selle temperatuuri 100 °C võrra. Lineaarsed regulaatorid on konstrueeritud nii, et nende ülekuumenemine ei ületa 40 °C. Muidugi on piiratud trükkplaadi pindalaga eelistatav sünkroonne astmeline muundur, isegi vaatamata suurenenud väliskomponentide arvule ning tagasisideahela sageduskompensatsiooniahela ja induktiivsuse väärtuse arvutamise keerukusele.
Termilised omadused
Joonisel 4 olev termogramm näitab kõigi kolme PCB-le paigutatud ahela temperatuuriprofiili. Plaat on konstrueeritud nii, et ükski vooluahel ei mõjuta külgneva vooluahela soojustõhusust. Tabelist 2 on näha, et lülitusregulaator töötab madalaima ülekuumenemisega, mis võrdub 11 °C. Sisend- ja väljundpinge suure erinevuse tõttu on sünkroonse alaldiga lülitusregulaator efektiivsuselt parem kui mis tahes lineaarahelad (tabel 3). Pange tähele, et integreeritud lineaarse regulaatori ahela ülekuumenemine erineb diskreetse lineaarse regulaatori ahela ülekuumenemisest. Seda seetõttu, et integreeritud regulaatori korpus (DDPak) on suurem ja selle hajuv soojus jaotub suuremale pinnale. Diskreetses lineaarses disainis kasutatavad SOT-23 ja SOT223 paketid on väiksemad kui DDPak, muutes soojuse hajumise keerulisemaks.
| Tabel 2. | Termiliste omaduste kokkuvõte. | ||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Tõhususe võrdlus
Iga regulaatori soojuslik jõudlus on otseselt seotud selle efektiivsusega. Kolme ahela efektiivsust võimaldab võrrelda joonis 5. Nagu arvata võis, on lülitusregulaator siin konkurentsitu – nii väikese kui ka maksimaalse koormuse korral. Kergetel koormustel domineerivad lülituskaod ja omavoolu tarbimine, mis seletab efektiivsuse vähenemist madalatel väljundvooludel. Kergete koormuste puhul on parem vaadata võimsuskadude graafikuid (joonis 6) kui efektiivsuse graafikuid, kuna 2-kordne efektiivsuse erinevus 10 mA juures tundub liiga suur. Samal ajal on koormuse poolt tarbitav vooluhulk väga väike. Sisendpinge 24 V ja väljundvoolu 10 mA korral on võimsuskadu lülitusregulaatoris 2,8 mW ja integreeritud lineaarregulaatoris 345 mW. Maksimaalse koormuse korral on mõõdetud võimsuskaod lülitusregulaatoril 0,093 W ja lineaarsel 2,06 W.
Tabelis 3 on kokkuvõte kõigi kolme konstruktsiooni efektiivsuse ja võimsuskadude mõõtmised. Võib märkida, et diskreetse lineaarse regulaatori sisevoolutarve on väiksem kui selle integraalsel analoogil. Integreeritud lineaarne regulaator sisaldab rohkem energiat tarbivaid sisemisi ahelaid, kuid täidab ka rohkem funktsioone kui diskreetne lineaarne regulaator.
| Tabel 3. | Tõhusus ja võimsuse kadu. | |||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
Väljundomadused
Analoogahelad võivad olla tundlikud toiteallika pulsatsiooni suhtes ja digitaalprotsessorid võivad olla tundlikud südamiku toitepinge täpsuse suhtes. Seetõttu on oluline võrrelda meie vooluahelaid selliste parameetrite osas nagu väljundi pulsatsioon, pinge stabiliseerimise täpsus ja reageerimine äkilistele koormuse muutustele. Lineaarsed regulaatorid on oma olemuselt madala pulsatsiooniga ja neid kasutatakse sageli lülitusmuundurite müra eemaldamiseks.
Mõlema lineaarse regulaatori ahela pinge pulsatsioon maksimaalsel koormusel ei ületa 10 mV. Väljundpinge osana on see parem kui 0,2%. Seevastu lülitusmuundurite pulsatsioon ulatub 75 mV-ni ehk 1,5% väljundpingest. Väljundkeraamilise kondensaatori madal ekvivalentne jadatakistus võimaldab vähendada pulsatsiooni lülitusregulaatori ahelas.
Kui võrrelda väljundpinge stabiliseerimise täpsust kogu koormusvahemikus, võidab lülitusregulaator. Kasutatud komponentide võrdlusandmetest selgub, et impulssmuunduri võrdluspingeallikat (VS) iseloomustab parim täpsus. Lülitusregulaatorid on suhteliselt uued integraallülitused ja nende kvaliteet paraneb pidevalt. Diskreetne lineaarahel, mis kasutab väljundpinge stabiliseerimiseks kõige lihtsamat meetodit, on halvimate omadustega. Kuid sageli ei nõuta 5 V allikast suurt täpsust, eriti kui see pinge on sisendiks järgmisele regulaatoritasemele.
Väljundpingete ja voolude ostsillogramme siirderežiimides on näha joonistel 7-9. Kuigi lülitusregulaatori pinge täpsus on kõrge, on selle siirdeomadused palju halvemad kui lineaarahelatel. Lülitusregulaatori mõõdetud tipust tipuni vastus koormusvoolu astmele 50–100 mA on 250 mV ehk 5% väljundpingest, lineaarahelate puhul 40 mV. Täiendava väljundkondensaatori abil saate lülitusregulaatori koormusel pingetõusu vähendada, kuid see toob kaasa hinna ja suuruse tõusu. Tuleb märkida, et diskreetne lineaarahel ei ole mõeldud väljundpinge stabiliseerimiseks koormuse siirde ajal. Lisaks ei võimalda vooluahela lihtsus rakendada voolu piiravaid funktsioone ega kaitsvat väljalülitamist ülekuumenemise korral.
Tabelis 4 on kokku võetud kolme regulaatori ahela väljundpinge omadused.
| Tabel 4. | Väljundpinge karakteristikute kokkuvõte. | ||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Kulude võrdlus
Enamik ahelates kasutatavaid väliseid komponente on passiivsed takistid ja kondensaatorid, mis maksavad tunduvalt alla 0,01 dollari. Kõigis kolmes skeemis on kõige kallimad räniseadmed. Tabelis 5 näidatud komponentide maksumuse andmed kõigi vooluringivalikute kohta kogutakse Ameerika Ühendriikides turustuskanalite kaudu, mis põhinevad 10 000 komponendi jaoks soovitatud jaehindadel. Nagu näete, on mõlemad lineaarsed regulaatorid palju odavamad kui impulssregulaatorid. Kahjuks vajab lülitusregulaator välist induktiivsust, mis võib maksta umbes 0,10 dollarit, kuid lisakulu võib olla põhjendatud tõhususe ja suuruse paranemisega. Lineaarahelate hindade erinevus on ainult 0,06 dollarit! Valides integreeritud ja diskreetse lineaarse regulaatori vahel, võib sisseehitatud kaitseahelate olemasolu tõttu eelistada esimest.
Järeldus
Toiteallikate arendajate käsutuses on lai valik tehnilisi lahendusi. Milline neist on parim, sõltub konkreetse rakenduse nõuetest. Toitehaldussüsteemid, mis tarbivad vähem energiat ja võtavad vähem ruumi pardal, võimaldavad disaineritel muuta oma tooteid kohandatavamaks ja turustatavamaks. Sünkroonsed buck-muundurid erinevad oma tõhususe ja kompaktsuse poolest kardinaalselt lineaarsetest regulaatoritest. Kui esmatähtis on hind, võib sobida diskreetne lineaarne regulaator, kuid see toob kaasa halvema jõudluse, turvaelementide puudumise ja tõenäoliselt täiendavate jahutusradiaatorite kulude.
Lineaarne diskreetne
Tabelis 6 on toodud kõigi kolme regulaatori omaduste täielik komplekt, mida disainer vajab, et valida tema loodava rakenduse nõuetele kõige paremini vastav valik.
Lineaarsetel stabilisaatoritel on ühine puudus - madal efektiivsus ja kõrge soojuse teke. Võimsatel seadmetel, mis loovad koormusvoolu laias vahemikus, on märkimisväärsed mõõtmed ja kaal. Nende puuduste kompenseerimiseks on välja töötatud ja kasutatud impulsi stabilisaatoreid.
Seade, mis hoiab voolutarbija juures püsivat pinget, reguleerides võtmerežiimis töötavat elektroonilist elementi. Lülituspinge stabilisaator, nagu ka lineaarne, eksisteerib jada- ja paralleeltüüpi. Võtme rolli sellistes mudelites mängivad transistorid.
Kuna stabiliseerimisseadme efektiivne punkt asub peaaegu pidevalt väljalülitus- või küllastuspiirkonnas, läbides aktiivset piirkonda, tekib transistoris veidi soojust, seetõttu on impulsi stabilisaatoril kõrge efektiivsus.
Stabiliseerimine toimub impulsside kestuse muutmise ja nende sageduse kontrollimisega. Sellest tulenevalt eristatakse impulsi sageduse ja teisisõnu laiuse-laiuse reguleerimist. Impulsi stabilisaatorid töötavad kombineeritud impulssrežiimis.
Impulsi laiuse reguleerimisega stabiliseerimisseadmetes on impulsi sagedus konstantse väärtusega ja impulsside kestus on muutuv väärtus. Impulss-sageduse juhtimisega seadmetes impulsside kestus ei muutu, muudetakse ainult sagedust.
Seadme väljundis on pinge lainetusena, seega ei sobi see tarbija toiteks. Enne tarbijakoormuse toiteallika andmist tuleb see võrdsustada. Selleks paigaldatakse impulssstabilisaatorite väljundisse nivelleerivad mahtuvuslikud filtrid. Need on mitme lingiga, L-kujulised ja muud.
Koormuse keskmine pinge arvutatakse järgmise valemi abil:
- Ti on perioodi kestus.
- ti – impulsi kestus.
- Rн – tarbija takistuse väärtus, Ohm.
- I(t) – koormust läbiva voolu väärtus, amprites.
Sõltuvalt induktiivsusest võib vool järgmise impulsi alguseks lõpetada läbi filtri. Sel juhul räägime vahelduvvooluga töörežiimist. Vool võib ka edasi liikuda, mis tähendab töötamist alalisvooluga.
Koormuse suurenenud tundlikkusega toiteimpulsside suhtes rakendatakse alalisvoolurežiimi, hoolimata märkimisväärsetest kadudest induktiivpooli mähises ja juhtmetes. Kui impulsside suurus seadme väljundis on ebaoluline, on soovitatav töötada vahelduvvooluga.
Toimimispõhimõte
Üldiselt sisaldab impulssstabilisaator reguleerimisseadmega impulssmuundurit, generaatorit, võrdsusfiltrit, mis vähendab väljundis pingeimpulsse, ja võrdlusseadet, mis annab signaali sisend- ja väljundpinge erinevusest.
Pinge stabilisaatori põhiosade skeem on näidatud joonisel.
Seadme väljundis olev pinge antakse võrdlusseadmele baaspingega. Tulemuseks on proportsionaalne signaal. See antakse generaatorile, olles seda eelnevalt võimendanud.
Generaatoris juhtimisel muudetakse analoogsignaali erinevus konstantse sagedusega ja muutuva kestusega pulsatsiooniks. Impulsside sageduse juhtimisel on impulsside kestus konstantne. See muudab generaatori impulsside sagedust sõltuvalt signaali omadustest.
Generaatori poolt genereeritud juhtimpulssid lähevad muunduri elementidele. Juhttransistor töötab võtmerežiimis. Generaatori impulsside sagedust või intervalli muutes on võimalik muuta koormuse pinget. Muundur muudab väljundpinge väärtust sõltuvalt juhtimpulsside omadustest. Teooria kohaselt võivad sageduse ja laiuse reguleerimisega seadmetes tarbija pingeimpulsid puududa.
Relee tööpõhimõttega genereeritakse signaal, mida juhib stabilisaator, päästiku abil. Kui seadmesse siseneb püsipinge, on lülitina toimiv transistor avatud ja suurendab väljundpinget. võrdlusseade määrab diferentsisignaali, mis teatud ülemise piiri saavutamisel muudab päästiku olekut ja juhttransistor lülitub väljalülitusrežiimile.
Väljundpinge hakkab langema. Kui pinge langeb alampiirini, määrab võrdlusseade erinevuse signaali, lülitades uuesti päästiku ja transistor läheb uuesti küllastusse. Seadme koormuse potentsiaalne erinevus suureneb. Järelikult suureneb relee tüüpi stabiliseerimisega väljundpinge, mis võrdsustab selle. Käivituspiiri reguleeritakse, reguleerides võrdlusseadme pinge väärtuse amplituudi.
Relee tüüpi stabilisaatoritel on erinevalt sageduse ja laiuse reguleerimisega seadmetest suurem reageerimiskiirus. See on nende eelis. Teoreetiliselt on relee tüüpi stabiliseerimise korral seadme väljundis alati impulsse. See on nende puudus.
Suurendage stabilisaatorit
Lülitusvõimenduse regulaatoreid kasutatakse koormustel, mille potentsiaalide erinevus on suurem kui seadmete sisendi pinge. Stabilisaatoril puudub galvaaniline isolatsioon toiteallika ja koormuse vahel. Imporditud võimendusstabilisaatoreid nimetatakse võimendusmuunduriteks. Sellise seadme peamised osad:
Transistor siseneb küllastusse ja vool liigub läbi vooluahela positiivsest poolusest läbi salvestusinduktiivpooli, transistori. Sel juhul koguneb energia induktiivpooli magnetvälja. Koormusvoolu saab luua ainult mahtuvuse C1 tühjenemisega.
Lülitame transistorilt lülituspinge välja. Samal ajal siseneb see väljalülitusasendisse ja seetõttu ilmub gaasipedaalile iseinduktsiooni EMF. See lülitatakse sisendpingega järjestikku ja ühendatakse dioodi kaudu tarbijaga. Vool liigub läbi ahela positiivsest poolusest induktiivpooli, läbi dioodi ja koormuse.
Sel hetkel varustab induktiivse õhuklapi magnetväli energiaga ja mahtuvus C1 varustab energiat tarbija pinge säilitamiseks pärast transistori küllastusrežiimi sisenemist. Drossel on energiavaru jaoks ja ei tööta toitefiltris. Kui transistorile uuesti pinget rakendada, avaneb see ja kogu protsess algab uuesti.
Schmitti päästikuga stabilisaatorid
Seda tüüpi impulssseadmetel on väikseima komponentide komplektiga oma omadused. Päästikul on disainis suur roll. See sisaldab võrdlusseadet. Võrdleja põhiülesanne on võrrelda väljundpotentsiaali erinevuse väärtust suurima lubatud väärtusega.
Schmitti päästikuga seadme tööpõhimõte seisneb selles, et kõrgeima pinge tõustes lülitatakse päästik elektroonilise võtmeavaga nullasendisse. Korraga gaasihoob tühjeneb. Kui pinge saavutab madalaima väärtuse, toimub ümberlülitamine ühe võrra. See tagab lüliti sulgemise ja voolu voolamise integraatorisse.
Selliseid seadmeid eristab lihtsustatud vooluring, kuid neid saab kasutada erijuhtudel, kuna impulsi stabilisaatorid on ainult astmelised ja madalamad.
Buck stabilisaator
Impulss-tüüpi stabilisaatorid, mis töötavad pinge alandamisega, on kompaktsed ja võimsad elektritoiteseadmed. Samal ajal on neil sama väärtusega konstantse pingega madal tundlikkus tarbija häirete suhtes. Vähendusseadmetes puudub väljundi ja sisendi galvaaniline isolatsioon. Imporditud seadmeid nimetatakse chopperiks. Selliste seadmete väljundvõimsus on alati väiksem kui sisendpinge. Buck-tüüpi impulssstabilisaatori vooluahel on näidatud joonisel.
Ühendame pinge, et juhtida transistori allikat ja väravat, mis sisenevad küllastusasendisse. See kannab voolu läbi vooluahela positiivsest poolusest läbi võrdsustava õhuklapi ja koormuse. Dioodist ei voola vool ettepoole.
Lülitame välja juhtpinge, mis lülitab võtmetransistori välja. Pärast seda on see lõikeasendis. Tasandusdrosseli induktiivne emf blokeerib tee voolu muutmiseks, mis voolab läbi vooluahela läbi drosselist tuleva koormuse, mööda ühisjuhti, dioodi ja jõuab jälle drosselisse. Mahtuvus C1 tühjeneb ja säilitab väljundis pinge.
Kui transistori allika ja paisu vahel rakendatakse avamispotentsiaali erinevust, läheb see küllastusrežiimi ja kogu ahel kordub uuesti.
Stabilisaatori ümberpööramine
Inverteerivat tüüpi lülitusstabilisaatoreid kasutatakse konstantse pingega tarbijate ühendamiseks, mille polaarsus on vastupidise polaarsuse suunaga seadme väljundis olevale potentsiaalsele erinevusele. Selle väärtus võib sõltuvalt stabilisaatori seadistustest olla toitevõrgu kohal ja võrgust allpool. Toiteallika ja koormuse vahel puudub galvaaniline isolatsioon. Imporditud inverteerivaid seadmeid nimetatakse buck-boost muunduriteks. Selliste seadmete väljundpinge on alati madalam.
Ühendame juhtpotentsiaalide erinevuse, mis avab transistori allika ja paisu vahel. See avaneb ja vool liigub läbi vooluahela plussist läbi transistori, induktiivpooli, miinusesse. Selles protsessis varustab induktiivpool energiat oma magnetvälja abil. Lülitame transistori lülitist välja juhtimispotentsiaali erinevuse, see sulgub. Vool voolab induktiivpoolist läbi koormuse, dioodi ja naaseb algasendisse. Koormus tarbib ära kondensaatori ja magnetvälja reservenergia. Paneme transistori voolu uuesti allikale ja väravale. Transistor küllastub uuesti ja protsess kordub.
Eelised ja miinused
Nagu kõik seadmed, pole ka modulaarne lülitusstabilisaator ideaalne. Seetõttu on sellel oma plussid ja miinused. Vaatame peamisi eeliseid:
- Joondage hõlpsalt.
- Sujuv ühendus.
- Kompaktsed suurused.
- Väljundpinge stabiilsus.
- Lai stabiliseerimisintervall.
- Suurenenud efektiivsus.
Seadme puudused:
- Kompleksne disain.
- Seal on palju spetsiifilisi komponente, mis vähendavad seadme töökindlust.
- Vajadus kasutada võimsust kompenseerivaid seadmeid.
- Remonditööde raskus.
- Suure hulga sagedushäirete teke.
Lubatud sagedus
Impulssistabilisaatori töö on võimalik märkimisväärse konversioonisagedusega. See on võrgutrafoga seadmetest peamine eristav omadus. Selle parameetri suurendamine võimaldab saada väikseimad mõõtmed.
Enamiku seadmete puhul on sagedusvahemik 20–80 kilohertsi. Kuid PWM-i ja võtmeseadmete valimisel on vaja arvestada kõrge voolu harmoonilistega. Parameetri ülempiir on piiratud teatud nõuetega, mis kehtivad raadiosagedusseadmetele.
Ärakiri
1 95 Loeng 0 IMPULSIPINGE REGULAATORID Plaan. Sissejuhatus. Buck-lülitusregulaatorid 3. Boost-lülitusregulaatorid 4. Inverteeriv lülitusregulaator 5. Lülitusregulaatorite kaod ja efektiivsus 6. Järeldused. Sissejuhatus Traditsioonilise skeemi järgi ehitatud sekundaarsed toiteallikad (trafo, alaldi, silumisfilter ja stabilisaator) on lihtsa konstruktsiooniga ja madala elektromagnetilise kiirgusega. Kuid need hajutavad märkimisväärset jõudu ning neil on suur mass ja mõõtmed. Selliste allikate suured mõõtmed on tingitud asjaolust, et toitepinge madal sagedus on 50 Hz. See toob kaasa vajaduse kasutada suure magnetsüdamiku ristlõikega trafosid ja suurte kondensaatorite kasutamist silumisfiltrites. Need puudused on tüüpilised ka eelmises loengus käsitletud lineaarsetele stabilisaatoritele. Eelkõige ei ületa selliste stabilisaatorite efektiivsus sageli 50%. Lineaarsete stabilisaatorite madalad efektiivsuse väärtused on tingitud eelkõige asjaolust, et juhttransistori poolt hajutatud võimsus osutub üsna suureks, eriti madalate pingete stabiliseerimisel. Oluliselt suurema efektiivsuse annavad ahelad, milles reguleerivaks elemendiks on lüliti (lüliti), mis teatud kordusperioodi T korral lülitub suletud olekust avatud olekusse ja tagasi. Lülititena kasutatakse bipolaarseid või MOS-transistore. Võtme avatud (suletud) oleku aja suhet kordusperioodi T saab reguleerida. Seda suhet muutes saame laialdaselt reguleerida koormuse keskmist pinget. Seda juhtimismeetodit nimetatakse impulsi laiuse modulatsiooniks (PWM impulsi laiuse modulatsioon). Lülitiga on järjestikku ühendatud madalpääsfilter, mis ühtlustab väljundpinge pulsatsiooni vastuvõetava väärtuseni. Selliseid ahelaid nimetatakse lülitusregulaatoriteks.
2 96 Lülitustoiteallikate põhikomponendid on drosselid, kondensaatorid, juhitavad lülitid ja trafod. Kõigil neil komponentidel on väikesed kaod, ideaalis nulliga. Kui lüliti takistus suletud olekus on madal, võib impulssallika efektiivsus ulatuda 90% või rohkem. Energiakaod lülitina kasutatavas transistoris tekivad peamiselt lülitusintervalli ajal ja need on määratud selle intervalli kestusega. Seega, mida paremad on transistori sagedusomadused, seda suurem on lülitusregulaatori efektiivsus. Loetleme impulss-PVEP peamised eelised Kõrge efektiivsus Väike kaal ja mõõtmed. 3. Võimalus saada sisendist kõrgemat väljundpinget (sammuregulaatorid). Sekundaarse toiteallika impulssallikad võimaldasid liikuda elektrienergia muundamiselt madalatel sagedustel tööle kümnete ja sadade kilohertside sagedustel. See võimaldas oluliselt vähendada trafode ja silumisfiltrite suurust ja kaalu. Võimsate kõrgepingetransistoride ja madala kadudega materjalide tulek kõrgsagedustrafode magnetsüdamike jaoks on võimaldanud luua trafodeta sisendiga impulssallikaid. Väljundvõimsusega 00 W võib selliste allikate erivõimsus ületada 00 W/dm, samas kui traditsioonilise PVEP puhul ei ületa see näitaja 0 W/dm. Toome välja impulssallikate peamised puudused.Pinged ja voolud on oma olemuselt impulss. See võib põhjustada kõrgsageduslikke häireid koormuses ja välisvõrgus. Mürataseme vähendamiseks on vaja kasutada antialiasi filtreid, hoolikat varjestust jne. Lülitusregulaator ja lüliti juhtahel moodustavad tagasisidesüsteemi. Regulaatori stabiilsuse tagamiseks on vaja erimeetmeid. 3. Lülitite toiteallikad, sealhulgas lülitusregulaatorid, on kallimad ja nõuavad rohkem arendusaega.Lülitustoite ahelaid eristavad väga erinevad konstruktsioonipõhimõtted. Selliste allikate käsitlemisele pühendame mitu loengut. Vaatleme kõigepealt lülitusregulaatorite põhiahelaid.
3 97. Buck Switching Regulator Buck Switching Regulator Buck Switching Regulator vooluring on näidatud joonisel fig. 0.. Joon. 0. Reguleeriv element on lüliti, mis on diagrammil näidatud võtmena. Induktiivpool ja kondensaator C moodustavad silumisfiltri. Lüliti lülitussagedus peab olema kõrge, et tagada madal väljundpinge pulsatsioon. See võib ulatuda sadade kilohertside ja megahertside ühikuteni. Lülitussageduse suurendamine võib oluliselt vähendada antialiasingu filtri kaalu ja mõõtmeid. Vaatleme elektromagnetilisi protsesse joonisel fig. 0., mis esinevad intervallis T. Lüliti sulgemisel induktiivpooli vool suureneb ja energia koguneb induktiivpooli magnetvälja. Kui lüliti on avatud, suletakse induktiivpooli vool avatud dioodi VD kaudu. Induktiivpooli magnetvälja kogunenud energia kulutatakse konstantse väljundpinge säilitamiseks. Vaatleme, kuidas induktiivpooli vool muutub kommutaatori T lülitusintervalli jooksul. Eeldame, et silumiskondensaatori mahtuvus on väga suur, mistõttu väljundpinge on konstantne. Ahela töörežiim sõltub võtme olekust. Tähistame t ja aega, mille jooksul võti on suletud. Vaatleme järgmisi ajavahemikke: Intervall 0 t. Võti on suletud. Dioodile rakendatakse vastupidine pinge ja see suletakse. Voolu juurdekasv sellel intervallil in out = t ja i. Intervall t ja T. Võti on avatud. Diood on avatud ja induktiivpooli vool on suletud läbi dioodi ja koormustakistus R n. Voolu juurdekasv (T t) välja ja i =. Impulssregulaatori pingete ja voolude ajastusskeemid on näidatud joonisel fig. 0..
4 98 Joon. 0. Kuna lülitamine toimub perioodiliselt, on voolu summaarne muutus ajavahemikul T null: i = i T sisse ja välja + i = = Sellest seosest järeldub, et väljundpinge t 0.
5 99 t välja = ja sisse = D sisse. (0.) T t Siin D = ja impulsi töötsükkel. T Võrdsust (0.) nimetatakse impulsiregulaatori juhtimiskarakteristikuks. Seega on lülitusregulaatori väljundpinge võrdeline kommutaatori impulsside töötsükliga. Kuna D<, выходное напряжение всегда меньше входного. Поэтому такой регулятор называют понижающим. Величиной выходного напряжения можно управлять, изменяя коэффициент заполнения импульсов D. Такой процесс управления называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Она широко применяется не только в импульсных источниках питания, но и в других устройствах. Формула (0.) справедлива, если ток i (t) на интервале 0 T не обращается в нуль. Такой режим называют режимом непрерывного тока. Если ток дросселя в течение какого-либо промежутка времени на интервале 0 T обращается в нуль, то имеет место режим прерывистого тока. Поскольку емкость конденсатора конечна, выходное напряжение будет пульсирующим. Определим, как влияют на амплитуду пульсаций значения индуктивности и емкости сглаживающего фильтра. При оценке величины пульсаций выходного напряжения для упрощения анализа примем, что индуктивность дросселя; ток дросселя при этом имеет форму прямоугольных импульсов (рис. 0.3). Среднее значение тока () I ср = D I. Рис. 0.3 Если емкость конденсатора достаточно велика, его сопротивление на частоте первой и высших гармоник значительно меньше сопротивления нагрузки: ωc 6 00 Sel juhul võime eeldada, et voolu vahelduvkomponent on kondensaatori kaudu suletud. Pinge u C (t) ja voolu i C (t) kõverate ligikaudsed kujundid on näidatud joonisel Pinge juurdekasv u C Joon. 0,4 DT DT () (D) DT u = I dt = D I dt = I. C C C av 0 0 Saadud avaldisest järeldub, et väljundpinge pulsatsiooni amplituud ei sõltu selle keskmisest väärtusest. Väljundpinge pulsatsiooni amplituudi vähendamiseks on vajalik, et oleks täidetud tingimus C (D) DT I. u C. Samamoodi saab näidata, et voolu pulsatsiooni amplituud väheneb, kui induktiivpooli induktiivsus (D) ) DT N. i C 7 0 Püsiseisundis ei sõltu voolu pulsatsiooni suurus selle keskmisest väärtusest. 3. Boost lülitusregulaator Võimenduslülitusregulaatori vooluring on näidatud joonisel. Kui lüliti on suletud, suletakse diood ja induktiivpoolile rakendatakse sisendpinge. Kasutades eelmises lõigus võetud eeldusi, määrame induktiivpooli voolu muutuse intervallil 0 t ja sisendil i = t ja. (0.) Pärast lüliti avamist avaneb diood ja tekib jadaahel. Induktiivpooli salvestatud energia kantakse üle ahela väljundisse. Sel juhul induktiivpooli vool väheneb. Voolu muutus intervallil t ja T ()(T t) väljund sisendist ja i =. (0,3) Joon. 0,5 Kuna voolu keskmine väärtus jääb muutumatuks, on voolu kogumuutus intervallil T null: i + i = 0. Asendades valemid (0.) ja (0,3) viimasesse võrrandisse, saame kontrollkarakteristiku joonisel fig. 0,5: = D välja sisse. 8 0 Kui D > 0,5, ületab väljundpinge sisendi. Seetõttu on joonisel fig. 0,5 nimetatakse suurenevaks. Väljundpinge suurust saab juhtida, muutes impulsi D töötsüklit. Nagu buck-muunduris, on voolu pulsatsiooni amplituud vooluringis joonisel fig. 0,3 ei sõltu selle keskmisest väärtusest. 4. Inverteeriv impulssregulaator Inverteeriva regulaatori vooluring on näidatud joonisel Jaga teisendustsükkel kaheks tsükliks. Esimese tsükli jooksul, kui lüliti on suletud, ringleb vool sisendpingeallika, lüliti ja induktiivpooli moodustatud ahelas. Samal ajal salvestub energia gaasipedaali. Lüliti avanemisel kantakse induktiivpooli salvestatud energia kondensaatorisse ja koormustakistusse. Riis. 0,6 Määrame vooluahela reguleerimiskarakteristiku joonisel. Eeldame, et iga tsükli jooksul on pinge konstantne ja induktiivpooli vool muutub lineaarselt. Kui võti on suletud, i =. tand Siin t on intervall, mille jooksul lüliti on suletud, i on selle intervalli voolu suurenemine. Kui võti on avatud, väljund i =. T ti Siin i on voolu muutus ajavahemikul T ti. Keskmine praegune väärtus konversioonitsükli kohta peaks jääma muutumatuks. Seetõttu on voolu kogumuutus ajavahemikus T i + i = 0. Inverteeriva impulsi regulaatori juhtimiskarakteristikud 9 03 D =. D välja 5. Lülitusregulaatorite kaod ja efektiivsus Lüliti on lülitustoiteallikate üks peamisi kadude allikaid. Sõltuvalt muunduri topoloogiast moodustab lüliti 40–50% kogukadudest. Pinge- ja voolukõverad astmelise impulssmuunduri lülitis on näidatud joonisel Lülitina kasutatakse MOS-transistori. Riis. 0,7 Rooma number I tähistab ajavahemikke, mis vastavad võtme sulgemisele ja avamisele. Number II tähistab intervalli, mis vastab võtme suletud olekule. Nagu jooniselt fig. 0,7, põhiosa lüliti kadudest moodustavad juhtivuskadud ja lülituskadud. Juhtivuskadude vähendamiseks püüavad nad suletud lüliti pinget minimeerida. Teine element, mis annab olulise panuse kogukadu, on diood. Dioodivoolu graafik kommutatsiooniintervalli jooksul on näidatud joonisel fig. 0.8. 10 04 Joon. 0,8 Peamise osa dioodi kadudest moodustavad elektrijuhtivuse ja vastupidise taastumise tõttu tekkinud kadud. Kaod, mis on seotud pöördvoolu läbimisega dioodist pöördtaastumise intervalli ajal, võivad olla märkimisväärsed. Dioodi pöördvool võib põhjustada lülitisse sisselülitusvoolu, mis toob kaasa täiendavaid kadusid. Kadude vähendamiseks kasutatakse Schottky dioode, millel on madalam päripinge. Teine võimalus kadude vähendamiseks on dioodi asendamine MOS-transistoriga. Asenduse mõju seisneb selles, et MOSFETi kanalisisene takistus on väga madal. MOS-transistoride väravatele rakendatakse juhtimpulsse selliselt, et alumine transistor avaneb alles pärast ülemise transistor täielikku sulgemist. Selline MOS-lülitite juhtimine imiteerib dioodi tööd ja seda nimetatakse sünkroonseks juhtimiseks. Määrake ligikaudselt kaod joonisel fig. 0.. See võimaldab hinnata kontrolleri parameetrite mõju vaadeldava vooluahela efektiivsuse kadu suurusele. Arvutuste lihtsustamiseks aktsepteerime järgmisi eeldusi: lüliti voolu-pinge karakteristikku loeme tükiliselt lineaarseks (joonis 0.9). Suletud olekus on võtme vool null ja avatud olekus on võtme takistus võrdne väärtusega R on. Lüliti takistus avatud olekus ei sõltu seda läbivast voolust. Riis. 0,9 Joon. 0,0 11 05. Samuti loeme dioodi voolu-pinge karakteristiku tükiliselt lineaarseks (joonis 0.0). Väärtus 0 määrab lävipinge, mille juures ilmneb märgatav dioodivool. Dioodi sisselülitatud takistus on R D. 3. Oletame, et induktiivpooli induktiivsus on lõpmatu. See tähendab, et lüliti ja dioodi vool, kui need on avatud, on konstantne. Võttes arvesse aktsepteeritud eeldusi, määrame kaod alla lülitusregulaatoris. Need koosnevad juhtivuskadudest ja lülituskadudest. (D) + R I (D) R I P avatud = Rcl DI n + I n 0 D n + muu n. Viimases avaldises I n on koormusvool. Lülituskaod on võrdsed lüliti sisse- ja väljalülitamise ajal hajutatud keskmise võimsusega. Lülituskadude analüütiline hindamine on seotud suurte raskustega, kuna voolude ja pingete kõverad lüliti sulgemisel ja avamisel on keerulise kujuga. Oletame, et lüliti sulgemisel ja avamisel muutub vool lineaarselt. Selle eelduse kohaselt on lülituskaod, mis on võrdsed lülitis hajutatud keskmise võimsusega, P per = T t t 4 i dt + () in n i dt = I t + t in n in sisse lülitatud. t T t 3 T Saadud avaldised näitavad, et astmelise lülitusregulaatori kaod on väiksemad, kui impulsi töötsükkel on ühtsuse lähedal. Samamoodi saate hinnata võimenduslülitusregulaatori kadusid. 6. Järeldused. Traditsioonilise skeemi järgi ehitatud sekundaarsed toiteallikad (trafo, alaldi, silumisfilter ja stabilisaator) hajutavad olulist võimsust, on suure massi ja mõõtmetega ning madala kasuteguriga Oluliselt suurema kasuteguri annavad impulssallikad, milles reguleerivaks elemendiks on lüliti (lüliti), mis lülitub teatud kordusperioodiga T. 12 06 3. Lülitustoiteallikate põhikomponendid on väikeste kadudega elemendid: drosselid, kondensaatorid, juhitavad lülitid ja trafod. 4. Impulss-sekundaarsed toiteallikad töötavad sagedustel kümneid ja sadu kilohertsi. See võimaldas oluliselt vähendada trafode ja silumisfiltrite suurust ja kaalu. 105 Loeng 11 SISENDI JA VÄLJUNDI GALVAANILISE ERALDUSEGA IMPULSSIMUUNDURID Plaan 1. Sissejuhatus. Edasi-muundurid 3. Flyback-muundur 4. Sünkroonalandus 5. Korrektorid 5 Loeng 2 INVERTERID Plaan. Sissejuhatus 2. Push-pull inverter 3. Sildinverter 4. Siinuspinge genereerimise meetodid 5. Kolmefaasilised inverterid 6. Järeldused. Inverterseadmete tutvustus, 75 Loeng 8 ALALDID (JÄTKUB) Kava 1. Sissejuhatus 2. Poollainega juhitav alaldi 3. Täislainega juhitav alaldid 4. Silumisfiltrid 5. Alaldi kaod ja efektiivsus 6. Castro M.Yu., Lukin A.V., Malyshkov G.M. LÜLITUSKADU ENERGIA TRANSIITS KOORMUSELE Sageli nimetatakse vooluringe, mis koosnevad passiivsetest ja mittelineaarsetest elementidest (LD) ja võimaldavad vähendada lülituskadusid. 7. loeng ALALID Plaan 1. Sekundaarsed toiteallikad 2. Poollaine alaldid 3. Täislaine alaldid 4. Kolmefaasilised alaldid 67 1. Sekundaarsed toiteallikad Allikad 9. Lülitustoiteallikad. Impulsi laiuse modulatsioon. Kaasaegses tehnoloogiamaailmas, kus on kalduvus miniaturiseerida ja tõhustada, on lülitustoiteallikad laialt levinud Konverteri elektroonika tööpõhimõtted Alaldid ja inverterid DIOODIDE ALALID Alaldatud pinge indikaatorid määravad suuresti nii alaldusahel kui ka kasutatav 84 Loeng 9 PINGESTABILISAATORI kava 1. Sissejuhatus 2. Parameetrilised stabilisaatorid 3. Kompensatsioonistabilisaatorid 4. Integraalsed pingestabilisaatorid 5. Järeldused 1. Sissejuhatus Elektroonika tööks 165 Loeng 17 ELEKTROMAGNETILISTE HÄIRETE SURESMISE plaan 1. Sissejuhatus 2. Elektromagnetiliste häirete allikad 3. Elektromagnetiliste häirete summutamise meetodid 4. Järeldused 1. Sissejuhatus Sekundaarsete toiteallikate lülitus Leiutis käsitleb elektrotehnikat ja on mõeldud võimsate, odavate ja tõhusate reguleeritavate transistoridega kõrgsageduslike resonantspingemuundurite rakendamiseks erinevateks rakendusteks. 63. Ühefaasiliste alaldite uuring Töö eesmärk:. Ühefaasiliste alaldite konstruktsiooni ja tööpõhimõtte uurimine. 2. Alaldi väliskarakteristikute määramine. Nõutav varustus: moodul Laboratoorsed tööd 5.3 TÄISLAINELALDI UURIMINE 5.3.1. Alaldid Alaldeid kasutatakse vahelduvvoolu toitepinge muundamiseks alalisvooluks. Alaldi peamine eesmärk ALALDI ARVUTUS 1.1. Alaldi koostis ja peamised parameetrid Electric (EP) on mõeldud vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks. Üldiselt sisaldab VP-ahel trafot, ventiile, Teema: Antialiasing filtrid Plaan 1. Passiivsed antialiasing filtrid 2. Aktiivne antialiasing filter Passiivsed antialiasing filtrid Active-induktiivne (R-L) antialiasing filter See on mähis Teema 16. Alaldid 1. Alaldi otstarve ja konstruktsioon Alaldid on seadmed, mida kasutatakse vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks. Joonisel fig. 1 näitab alaldi plokkskeemi, Soloviev I.N., Grankov I.E. LOAD INVARIANT INVERTER Tänapäeva pakiline ülesanne on tagada muunduri töö eri tüüpi koormustega. Inverteri töötamine lineaarsete koormustega on piisav 15.4. SILUMISFILTRID Silumisfiltrid on loodud alaldatud pinge pulsatsiooni vähendamiseks. Nende peamine parameeter on silumiskoefitsient, mis on võrdne pulsatsioonikoefitsiendi suhtega Mis vahe on õunal ja õunal Artiklis pakutakse välja uusi lähenemisviise staatiliste muundurite ehitamiseks, mis võimaldab suurendada nende Peatükk 6. VOOLUALALDITE ENERGIAINDIKAATORID, ALALDI PINGE KVALITEET JA NENDE PARANDAMISE VIISID Alaldi energianäitajad on kasutegur (efektiivsus), koefitsient MUSKATINEV A. V., PRONIN P. I. INVERTERTOITEALLIKAS KEEVITAMISEKS Abstract. Artiklis käsitletakse keevitusallika toiteahela valimise probleeme. Elektrilise põhimõtte kirjeldus AC ACCUITS LOENG 4 Vastastikuse induktsiooniga vooluringid. Vaatleme kahte tihedalt asetsevat vooluringi pöörete arvuga w ja w. Joonisel kujutame neid kontuure tinglikult ühe pöörde kujul. Sisse voolav vool NSTU TEADUSTE TÖÖDE KOGU. - 2005. - 1. - 1-6 UDC 62-50:519.216 VÕIMSATE IMPULSSIMUUNDURITE SUMMUSTUSKONVERTEERIDE ANALÜÜS JA VALIK V.S. DANILOV, K.S. LUKYANOV, E.A. MOSEEEV Praegu laialt levinud 7. TEEMA Temperatuuri stabiliseerumine Keskkonnatemperatuuri tõustes transistori vool suureneb ja selle karakteristikud nihkuvad ülespoole (joonis 1). Joonis 1 Emitter stabiliseerimine. Kas kasutada Peatükk 10. ALalisvoolupingemuundurid 10.1. Alalispingemuundurite klassifikatsioon Alalispingemuundurid (DCC) on ette nähtud alalispinge muundamiseks 3. loeng “Vahelduvpinge alaldid”. Vooluahelaid, mida nimetatakse "alalditeks", kasutatakse vahelduvvooluvõrgu pinge teisendamiseks alalisvooluks. Parandusfunktsiooni rakendamiseks sellistes Föderaalne haridusagentuur NOVOSIBIRSKI RIIKLIKÜLIKOOL Füüsikateaduskond Raadiofüüsika osakond Raadioelektroonika töötuba Lülitustoiteallikad Juhised 6 Loeng 6. SIIDUPROTSESSID ELEKTRIAÜÜMIDES. Sissejuhatus.. Induktiivsed ja mahtuvuslikud elemendid. 3. Kommutatsiooniseadused ja lähtetingimused. 4. Järeldus... Sissejuhatus Siiani oleme käsitlenud vooluringe Laboratoorsed tööd 1 Sekundaarsed toiteallikad Töö eesmärgiks on uurida ühefaasilisel täislainealaldil põhinevate elektroonikaseadmete sekundaartoite põhiparameetreid. 17. peatükk. TORIKA TOITEALLIKAD 17.1. Sekundaarsete toiteallikate üldised omadused ja klassifikatsioon Sekundaarsed toiteallikad (SPS) muudavad vahelduv- või otsevoolu TOITEVÕTE BPS-3000-380/24V-100A-14 BPS-3000-380/48V-60A-14 BPS-3000-380/60V-50A-14 BPS-3000-380/110V-25A-004 380/220V-15A-14 kasutusjuhend SISUKORD 1. Eesmärk... 3 2. Tehniline Mööduvad protsessid “peopesal”. Te teate juba meetodeid vooluringi arvutamiseks püsiolekus, st olekus, kus voolud ja pingelangused üksikute elementide vahel on aja jooksul konstantsed. 7. PEATÜKK Kombineeritud lülituspinge regulaator sisendpinge siduriga. Stabilisaatori funktsionaalne ja vooluskeem 7. peatükis funktsionaalne skeem kombineeritud Laboratoorsed tööd 2 Teisendusseadmete õpe: inverter, muundur elektroonikalülituste modelleerimise tarkvarakeskkonnas Elektroonika Töölaud 5.12. Töö eesmärk: Tööga tutvumine Constant Peak PWM voolu draiver LED-ide toiteks Suresh Hariharan Üli eredate LED-ide optimaalne jõudlus on tagatud vooluallikast toitel 5 Loeng HARMOONILISED JA IMPUSSIGNAALIDE GENERAATORID Kava Generaatorite tööpõhimõte Harmooniliste võnkumiste C-generaatorid Ristkülikukujulised impulssgeneraatorid 4 Ristkülikukujulised impulssgeneraatorid spetsialiseerunud 7. loeng Teema: Spetsiaalsed võimendid 1.1 Võimsusvõimendid (väljundastmed) Võimsusvõimenduse astmed on tavaliselt väljund (lõpp)astmed, millele on ühendatud väline koormus ja mis on kavandatud 114 jõuelektroonika Impulssvõimendusega alalisvoolumuundurite paralleeltöö drosselite induktiivse sidumise korral Anatoli KORŠUNOV Impulssvõimendusmuundurite paralleeltöö 1 Professor Polevski loengud V.I. Sinusoidsed voolualaldid Elektrilise muundusdioodi Volt-ampri karakteristik Joonisel fig. 1.1. esitab elektrimuunduri voolu-pinge karakteristiku (CVC). 6. TRASFORMERID Trafo on staatiline elektromagnetseade, mida kasutatakse ühe parameetri vahelduvvoolu elektrienergia muundamiseks teise parameetriga elektrienergiaks. NSTU TEADUSTE TÖÖDE KOGU. 2006. 1 (43). 147 152 UDC 62-50:519.216 VÕIMSATE IMPULSSIMUUNDURITE SUMMUTUSKONVERTEERITE EHITUS E.A. MOISEEV Annab praktilisi soovitusi elementide valikul 11.5. LINEAARSE MUUTUVA PINGE GENERAATORID Lineaarselt muutuvat ehk saehammaspinget nimetatakse elektrivõnkudeks (impulssideks), mis sisaldavad sektsioone, milles pinge muutub praktiliselt VENEMAA FÖDERATSIOONI HARIDUS- JA TEADUSMINISTEERIUM Föderaalne riigieelarveline erialane kõrgharidusasutus "UFA RIIKLIKU LENNUTEHNILINE Sissejuhatus I OSA Üldine elektrotehnika 1. peatükk. Alalisvoolu elektriahelad 1.1. Elektromagnetvälja põhimõisted 1.2. Passiivahela elemendid ja nende omadused 1.3. Aktiivsed elemendid Loeng 5 ELEKTROONIKASEADMETE PASSIIVSED KOMPONENDID Lühidalt 1. Sissejuhatus 2. Magnetmaterjalide üldomadused 3. Konverterseadmetes kasutatavad magnetmaterjalid 4. Trafod 97 Loeng 9. LOOGIKA PÕHIELEMENDID Plaan. Transistor-transistor-loogika (TTL) elemendid.. CMOS-loogika elemendid. 3. Loogiliste elementide põhiparameetrid. 4. Järeldused.. Transistor-transistori elemendid IPC H03F03/62 KAHESUUNALINE HÄÄLSAGEDUSE VÕIMENDI Leiutis käsitleb võimendusseadmeid ja seda saab kasutada telefonisides. Tuntud kahesuunaline võimendi, mis sisaldab inverteerimist VÕIMESTEGORI KORREKTORI UURIMINE Ignatenko V.V. PrE-1106. gr.361-3 Võimsusteguri korrigeerimise probleem Ebaefektiivne elektrikasutus, ühendatud häired elektrivõrgus UDC 621.314.5 Ph.D. Saratovsky R.N., Afanasjev A.M. (Donetski Riiklik Tehnikaülikool, Altševsk, Ukraina) KOMBINEERITUD STRUKTUURIGA RESONANTSIINVERTER Vaatleme kombineeritud struktuuriga resonantsinverteri vooluringi teostust Uued toitemoodulid laia (4:1) sisendpingevahemikuga Jõuelektroonika üheks oluliseks probleemiks on võrgust töötavate sekundaarsete toiteallikate (SPS) arendamine. 54 Loeng 5 FOURIER' TEISENDAMINE JA SPEKTRAALMEETOD ELEKTRIAÜHUSTE ANALÜÜSIKS Plaan Aperioodiliste funktsioonide ja Fourier' teisenduse spektrid Fourier' teisenduse mõned omadused 3 Spektraalmeetod Digitaalsete STV vastuvõtjate toiteallikate paigaldus ja remont Tähelepanu! Kasutage seda koopiat ainult informatiivsel eesmärgil (põletage pärast lugemist) Rip by Vasya Pupkin Toiteallikas on üks SISUKORD Sissejuhatus 3 Peatükk 1. POOLJUHTKONVERTERI KONVERTERI PÕHIMEETODI RAKENDAMINE ELEKTRIENERGIA PARAMEETRITE MUUNDAMISEKS 1.1. Konversioonitehnoloogia teema... 5 1.2. “Elektrooniline õhuklapp” Jevgeni Karpov Artiklis käsitletakse elektroonilise toitefiltri töö iseärasusi ja selle kasutamise võimalust heli taasesitusseadmetes. Kirjutamise motivatsioon Integreeritud keskpinge vahelduvvooluajamid Perfect Harmony: uus standard energia muundamise kvaliteedile 1. Keskpinge vahelduvvoolu ajamid See klass 1 Laboratoorsed tööd 17 Dioodi piirajate töö uurimine Nelja klemmiga seade, mille väljundis jääb pinge () praktiliselt muutumatuks ja võrdub U 0-ga, sisendpinge () aga võib Laboratoorsed tööd 1.3 Telekommunikatsiooniseadmete toiteks kasutatavate alaldi seadmete energiaomaduste uurimine 1. Töö eesmärk 1.1 Kõige tõhusama muunduri määramine 1 S. CLEMENTE, B. PELLY, R. RUTTONSHA AN-939A UNIVERSAALNE 100 KHz TOITEVÕTE ÜHELE MOSFETIL Kokkuvõte Suure võimsusega MOSFET-id on atraktiivsed kandidaadid impulssrežiimis kasutamiseks RIIKVEKTORIDE MÄÄRAMINE NULLPINGEL LÜLITATUD KVASIRESONANTSIMPULSSIMUUNDURIS VP Voitenko, YuA Denisov Tšernigovi Riiklik Tehnikaülikool Ukraina, 68 Loeng 7 SIIRDEPROTSESSID ESIMESE JÄRKU ahelates Plaan 1 Siirdeprotsessid esimest järku RC-ahelates 2 Siirdeprotsessid esimest järku R-ahelates 3 Näited siirdeprotsesside arvutamisest ahelates Karzov B.N., Kastrov M.Yu., Malyshkov G.M. MOS-TRASISTORIDE DIOODIDE ÜHENDUSahelate impulsside OMADUSED MOS-transistoride põhidioodide ühendusahelate erinevate juhtimismeetodite valimisel. LABORITÖÖ 5 IMPULSSI ALalisvoolupinge stabilisaatori UURING Töö eesmärgid: 1. Impulssiga alalispinge regulaatorite ja stabilisaatorite ahelate ja põhiomaduste uurimine. 10.2. ELEKTROONILISED VÕTMED Üldine teave. Elektrooniline võti on seade, mis võib olla ühes kahest stabiilsest olekust: suletud või avatud. Üleminek ühest olekust teise sisse STC SIT TEADUS- JA TEHNILINE KESKUS RINGTEHNIKA JA INTEGRAALTEHNOLOOGIA KESKUS. VENEMAA, BRYANSKI PWM-KONTROLLERID KEHTIVUSE MÄÄRUSEGA K1033EU15xx K1033EU16xx SOOVITUSED TAOTLEMISEKS TÖÖKIRJELDUS Kiip 1 Loeng TEKESED TOITEALLIKAD 1 Sissejuhatus Alaldiseadmed 3 Lineaarsed parameetrilised pingeregulaatorid 4 Teoreetiline kokkuvõte teemal 1 Sissejuhatus Kõik toiteallikad STABILISEERITUD TOITEPIIRMED IPS-300-220/24V-10A IPS-300-220/48V-5A IPS-300-220/60V-5A DC/DC-220/24B-10A (IPS-300-220/24V-10A DC/AC)/DC)) DC/DC-220/48B-5A (IPS-300-220/48V-5A (DC/AC)/DC)) DC/DC-220/60B-5A Boost DC/DC muunduri kiip (Linear Technology Corporationi LT1937 funktsionaalne analoog) IZ1937 kiip on võimendusega alalis-alalisvoolu muundur, mis on loodud spetsiaalselt juhtimiseks Linevich E. I. [e-postiga kaitstud] Primorsky krai, Artjom Elektromagnetiline energiaallikas (tööpõhimõtte füüsiline alus) Pakutakse välja elektrienergia generaator, mida saab kasutada nime saanud Nižni Novgorodi Riiklik Ülikool. N. I. Lobatševski Radiofüüsika teaduskond raadioelektroonika osakond Laboratooriumi aruanne: MITTELINEAARSED SIGNAALI TEISED Täidetud: Kontrollitud: Elena Morozova, Aleksei Razin Lasertoiteplokid Lühike loengukonspekt distsipliinist “Lasertehnoloogia” Tomsk 202 Loeng Toiteallikate algbaas ja nendel põhinevad lihtsamad vooluahelad Mis tahes laser DÜNAAMILINE KATKESTAMATA TOITESÜSTEEM (UPS) NO-BREAK KS Põhielemendid joonisel: 1. Diiselmootor. 2. Elektromagnetiline sidur. 3. Spetsiaalne harjadeta Laboratoorsed tööd 1 AC alaldi Eesmärk: uurida poollaine ja täislaine alaldi tööd ja nende omadusi. Alaldi on seade pinge muundamiseks Laboratoorsed tööd 2 Sekundaarse toiteallika silumisfiltri uurimine Töö eesmärgiks on uurida meetodeid elektroonika sekundaartoiteallika alaldatud pinge pulsatsiooni vähendamiseks.