Космонавтика  Структуры полупроводниковых преобразователей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

всегда отрицательно, а Af/ci может принимать любой знак, то очевидно, что положительное значение AC/ci можно скомпенсировать отрицательным значением Af/ci. Выполняя условие AUci. = О, найдем условие такой компенсации:

sin пкз

(10)

Из (10) видно, что полной компенсации пульсаций выходного напряжения во всем диапазоне регулирования выходного напряжения получить невозможно. Поэтому, осуществляя полную компенсацию в наихудшей точке регулирования при кз = 0,5, нетрудно найти, что отклонение от полной компенсации на крайних точках регулирования не превышают 10 /о. Естественно, в зависимости от диапазона регулирования выходного напряжения полную компенсацию можно осуществить в любой другой точке коэффициента заполнения. Практическая реализация условия (10) требует изготовления специального дросселя и не может быть осуществлена в стандартных двухобмоточ-ных дросселях. Однако возможно уменьшецие пульсаций выходного напряжения и при использовании стандартных дросселей, хотя этот путь нельзя признать оптимальным, ибо нет необходимости для обмотки W2 использовать провод такого же сечения, как и для обмотки wi. При использовании стандартного двухобмоточного дросселя компенсация первой составляющей пульсаций выходного напряжений AUci достигается включением дополнительной индуктивности /-доп последовательно с обмоткой Wi (рис. 2). Если дополнительная индуктивность выбрана из условий LnonLsi, Laoii>Z.s2, где Lsi, Lsz - индуктивности рассеяния соответствующих обмоток, то можно показать, что условие k = п выполняется автоматически. Вторая составляющая пульсаций выходного напряжения, как уже отмечалось, существенно ослаблена.

Рассмотренный способ компенсации пульсаций выходного напряжения можно назвать токовым способом, поскольку компенсируются изменения тока дросселя основ-

Рис. 2. Схема импульсного регулятора постоянного напряжения с дополнительной индуктивностью в силовой ветви магнитно-связанного сглаживающего фильтра





Рис. 3. Схема импульсного регулятора постоянного напряжения с дополнительным конденсатором в магнитно-связанном сглаживающем фильтре

НОЙ ветви путем их переключения на дополнительную цепь, связанную магнитно с основной ветвью.

Не останавливаясь на вопросах уменьшения массо-объемных показателей рассмотренного фильтра, отметим лишь, что они связаны с комплексным анализом режима работы ключевого элемента и максимально допустимыми пульсациями на конденсаторе Сг. Остановимся еще на одном способе компенсации пульсаций выходного напряжения по напряжению.

Из рассмотренного ясно, что путем выбора k н п скорости изменения токов в магнитно-связанных ветвях могут иметь различные знаки. Тогда, реализуя условия, при которых di\/dt<.Q, а di2/dt>0, получаем пульсации напряжения на Ci и Сг в противофазе. При обеспечении такого режима работы сглаживающего фильтра отрицательные пульсации на нагрузке могут быть скомпенсированы положительными пульсациями на конденсаторе Сг путем введения дополнительного конденсатора Сз, как показано на рис. 3. Емкость конденсатора Сз в зависимости от степени перекомпенсацйи в нагрузочной ветви выбирается:

при слабой перекомпенсации

г !

гдe/ = l/2,: l/(L -fL )C, =/, а f - частота переключения регулирующего ключа; при сильной перекомпенсации

где Ьэф1, Ьэф2 - эффективные индуктивности по соответствующим ветвям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Головацкий В. А. Транзисторные импульсные усилителя и стабилизаторы постоянного напряжения. - М.: Сов. радно, 1974.-160 с.

2. Конев Ю. И. О миниатюризации вторичных источников питания.- ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева.-М.: Сов. радио, 1973, вып. 5, с. 3-12.



3. Шуваев Ю. Н. Сглаживание пульсаций напряжения при помощи устройства с последовательным компенсирующим трансформатором.-ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Копева. - М.: Сов, радио, 1971, вып. 2, с. 103-108.

4. Головацкий В. А., Юрченко А. И. Многофазный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения. - ЭТВА/ Под ред.

Ю. И. Конева. -М.: Сов. радио, 1975,вып. 7, с. 50-57.

5. Поликарпов А. Г., Сергиенко Е. Ф. Однотактные преобразователи постоянного напряжения. - ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева. - М.: Радио н связь, 1984, вып. 15, с. 29-35.

6. А. с. 1120464 (СССР). Импульсный регулятор постоянного напряжения/ А. Г. Поликарпов. - Опубл. в Б. И., 1984, № 39.

УДК 621.314.2

А. Г. Поликарпов, Е. Ф. Сергиенко, В. М. Титкин, Чу С. К.

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ МАЛОМОЩНЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В системах электропитания сложных радиоэлектронных устройств наряду с источниками вторичного электропитания (ИВЭП) средней и большой мощности в настоящее время щироко применяются маломощные (единицы - десятки ватт) ИВЭП для децентрализованного питания устройств различного функционального назначения. К таким ИВЭП вместе с требованиями высокой экономичности и возможности увеличении выходной мощности путем параллельного соединения отдельных модулей без применения специальных выравнивающих устройств предъявляют жесткие требования по уровню помех, создаваемых на шинах входного источника напряжения.

Последнее требование предопределяет необходимость установки сложных входных фильтров в ИВЭП, выполненных иа базе преобразователей с импульсным потреблением мощности от входного источника питания, илн использования преобразователей напряжения с непрерывным потреблением мощности. Качественно новые возможности умень- . шения пульсаций тока, потребляемого от источника входного напряжения, открывает применение преобразователей с магнитно-связанными элементами 1], выполняющими в преобразователе различные функции.

На рис. 1 приведена упрощенная схема силовой части преобразователя [2]. Она содержит входной дроссель Ьвх, силовой ключ VTi, разделительный конденсатор Ci и трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, к

Рис. 1. Схема однотактного преобразователя напряжения с входным дросселем




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89