Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Проектирование вторичных источников питания. Проектирование ВИП с выходом на постоянном токе: Учебное пособие

Голосов: 8

Излагаются методики расчета вторичных источников питания с выходом на постоянном токе: выпрямителей, стабилизаторов с непрерывным и импульсным регулированием, трансформаторных конверторов. Приводятся методики расчета сглаживающих фильтров, выбора средств защиты ВИП от сверхтоков и перенапряжений. Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 2103, 2101, обучающихся как по очной, так и по очно-дистантной, вечерней и заочной формам обучения.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
       ÌÈÍÈÑÒÅÐÑÒÂÎ ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈß ÐÎÑÑÈÉÑÊÎÉ ÔÅÄÅÐÀÖÈÈ
                    Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé
ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò àýðîêîñìè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ



                    À. À. Ìàðòûíîâ




    ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ ÂÒÎÐÈ×ÍÛÕ
       ÈÑÒÎ×ÍÈÊΠÏÈÒÀÍÈß
         Ïðîåêòèðîâàíèå ÂÈÏ ñ âûõîäîì
              íà ïîñòîÿííîì òîêå
                      Ó÷åáíîå ïîñîáèå




                      Ñàíêò-Ïåòåðáóðã
                           2000


ÓÄÊ 621. 311. 001
ÁÁÊ 31. 264. 5
    Ì29


         Ìàðòûíîâ À. À.
Ì29 Ïðîåêòèðîâàíèå âòîðè÷íûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ. Ïðîåêòèðî-
âàíèå ÂÈÏ ñ âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì òîêå: Ó÷åá. ïîñîáèå/ ÑÏáÃÓÀÏ.
ÑÏá., 2000. 108 ñ.: èë.



            Èçëàãàþòñÿ ìåòîäèêè ðàñ÷åòà âòîðè÷íûõ èñòî÷íèêîâ ïèòà-
         íèÿ ñ âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì òîêå: âûïðÿìèòåëåé, ñòàáèëèçà-
         òîðîâ ñ íåïðåðûâíûì è èìïóëüñíûì ðåãóëèðîâàíèåì, òðàíñ-
         ôîðìàòîðíûõ êîíâåðòîðîâ. Ïðèâîäÿòñÿ ìåòîäèêè ðàñ÷åòà ñãëà-
         æèâàþùèõ ôèëüòðîâ, âûáîðà ñðåäñòâ çàùèòû ÂÈÏ îò ñâåðõ-
         òîêîâ è ïåðåíàïðÿæåíèé.
            Ó÷åáíîå ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñòóäåíòîâ ñïåöèàëüíîñ-
         òåé 2103, 2101, îáó÷àþùèõñÿ êàê ïî î÷íîé, òàê è ïî î÷íî-
         äèñòàíòíîé, âå÷åðíåé è çàî÷íîé ôîðìàì îáó÷åíèÿ.



                                   Ðåöåíçåíòû:
                             êàôåäðà ýëåêòðîòåõíèêè
    Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ðàñòèòåëüíûõ ïîëèìåðîâ;
               êàíäèäàò òåõíè÷åñêèõ íàóê äîöåíò Â. Ô. Øèøëàêîâ



                                  Óòâåðæäåíî
                 ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêèì ñîâåòîì óíèâåðñèòåòà
                          â êà÷åñòâå ó÷åáíîãî ïîñîáèÿ




                                             © Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé
                                                ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò
                                                àýðîêîñìè÷åñêîãî
                                                ïðèáîðîñòðîåíèÿ, 2000

                                             © À.   À. Ìàðòûíîâ, 2000

2


1. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß È ÒÈÏÎÂÛÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÍÛÅ
      ÑÕÅÌÛ ÂÒÎÐÈ×ÍÛÕ ÈÑÒÎ×ÍÈÊΠÏÈÒÀÍÈß
   Âòîðè÷íûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ (ÂÈÏ) – ýòî óñòðîéñòâà, ïðåäíàç-
íà÷åííûå äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ âõîäíîé ýëåêòðîýíåðãèè ïåðåìåííîãî
èëè ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè çàäàííîì êà÷åñòâå ýëåêòðîýíåð-
ãèè íà âûõîäå. Ñèñòåìà âòîðè÷íîãî ýëåêòðîïèòàíèÿ – ýòî ñîâîêóï-
íîñòü ôóíêöèîíàëüíî ñâÿçàííûõ èñòî÷íèêîâ, èëè îäíîãî ÂÈÏ, óñò-
ðîéñòâ óïðàâëåíèÿ, êîììóòàöèè, ðàñïðåäåëåíèÿ, çàùèòû, êîíòðîëÿ
è ñèãíàëèçàöèè, îáåñïå÷èâàþùàÿ íåîáõîäèìîå äëÿ öåïåé íàãðóçêè
ïèòàþùåå íàïðÿæåíèå ñ òðåáóåìûìè ïàðàìåòðàìè [1].

                 1.1. ÊËÀÑÑÈÔÈÊÀÖÈß ÂÈÏ
  1. Ïî âèäó âõîäíîé ýëåêòðîýíåðãèè:
  – ðàáîòàþùèå îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà (îäíî- è ìíîãîôàçíîé);
  – ðàáîòàþùèå îò ñåòè ïîñòîÿííîãî òîêà;
  – ðàáîòàþùèå îò ñåòè ïåðåìåííîãî è ïîñòîÿííîãî òîêà.
  2. Ïî âûõîäíîé ìîùíîñòè:
  – ìèêðîìîùíûå (Ðâûõ < = 1 Âò);
  – ìàëîé ìîùíîñòè (1 Âò < Ðâûõ < 10 Âò);
  – ñðåäíåé ìîùíîñòè (10 Âò < Ðâûõ < 100 Âò);
  – ïîâûøåííîé ìîùíîñòè (100 Âò < Ðâûõ < 1000 Âò);
  – áîëüøîé ìîùíîñòè (áîëåå 1000 Âò).
  3. Ïî ÷èñëó âûõîäîâ:
  – îäíîêàíàëüíûå, èìåþùèå îäèí âûõîä;
  – ìíîãîêàíàëüíûå, èìåþùèå äâà è áîëåå âûõîäîâ.
  4. Ïî âèäó âûõîäíîé ýíåðãèè:
  – ñ âûõîäîì íà ïåðåìåííîì íàïðÿæåíèè;
  – ñ âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì íàïðÿæåíèè;
  – êîìáèíèðîâàííûå.
  5. Ïî íîìèíàëüíîìó çíà÷åíèþ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ:
  – äî 100 Â – ñ íèçêèì íàïðÿæåíèåì;
  – îò 100 Â äî 1000 Â – ñî ñðåäíèì íàïðÿæåíèåì;
  – ñâûøå 1000 Â – ñ âûñîêèì íàïðÿæåíèåì.
  6. Ïî íàëè÷èþ ñòàáèëèçàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ:

                                                             3


  – íåñòàáèëèçèðîâàííûå;
  – ñòàáèëèçèðîâàííûå.
  7. Ïî ìåòîäó ñòàáèëèçàöèè:
  – ñ ïàðàìåòðè÷åñêîé ñòàáèëèçàöèåé;
  – ñ êîìïåíñàöèîííîé ñòàáèëèçàöèåé:
  à) ñ íåïðåðûâíûì ðåãóëèðîâàíèåì;
  á) ñ èìïóëüñíûì ðåãóëèðîâàíèåì.
  8. Ïî äîïóñòèìîìó îòêëîíåíèþ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ îò íîìè-
íàëüíîãî:
  – íèçêîé òî÷íîñòè ∆ Uîòí > 5 %;
  – ñðåäíåé òî÷íîñòè 1 % < ∆Uîòí < 5 %;
  – âûñîêîé òî÷íîñòè 0,1 % < ∆Uîòí < 1 %;
  – ïðåöèçèîííîé òî÷íîñòè ìåíåå 0,1 %.
  9. Ïî çíà÷åíèþ ïóëüñàöèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ:
  – ñ ìàëûì êîýôôèöèåíòîì ïóëüñàöèè (ìåíåå 0,1 %);
  – ñî ñðåäíèì (îò 0,1 äî 1 %);
  – ñ áîëüøèì (áîëåå 1 %).

               1.2. ÒÅÐÌÈÍÛ È ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß

                Êà÷åñòâî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè
   1. Êà÷åñòâî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – ñòåïåíü ñîîòâåòñòâèÿ ïàðà-
ìåòðîâ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè èõ óñòàíîâëåííûì çíà÷åíèÿì.
   2. Ïàðàìåòðû ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþ-
ùàÿ êàêîå-ëèáî ñâîéñòâî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè (íàïðÿæåíèå, ÷àñ-
òîòà, ôîðìà êðèâîé ýëåêòðè÷åñêèõ òîêîâ).
   3. Ïîêàçàòåëü êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – âåëè÷èíà, õà-
ðàêòåðèçóþùàÿ êà÷åñòâî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ïî îäíîìó èëè íå-
ñêîëüêèì åå ïàðàìåòðàì.
   4. Íîðìà êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – óñòàíîâëåííîå ïðå-
äåëüíîå çíà÷åíèå ïîêàçàòåëÿ êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè.
   5. Êîíòðîëü êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – ïðîâåðêà ñîîòâåò-
ñòâèÿ ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè óñòàíîâëåííûì
íîðìàì êà÷åñòâà.
   6. Àíàëèç êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – óñòàíîâëåíèå ïðè-
÷èí íåñîîòâåòñòâèÿ êà÷åñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè óñòàíîâëåííûì
çíà÷åíèÿì.
   7. Óïðàâëåíèå êà÷åñòâîì ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – âîçäåéñòâèå
íà óñëîâèÿ è ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà êà÷åñòâî ýëåêòðè÷åñêîé ýíåð-
ãèè.

4


   Ñâîéñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè è ïîêàçàòåëè åå êà÷åñòâà
   8. Ìãíîâåííîå çíà÷åíèå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – çíà÷åíèå ïàðà-
ìåòðà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè â ðàññìàòðèâàåìûé ìîìåíò âðåìåíè.
   9. Íåñòàáèëüíîñòü ïàðàìåòðà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – íåïîñòî-
ÿíñòâî ïàðàìåòðà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè, âûçûâàåìîå âîçäåéñòâèåì
âëèÿþùèõ ôàêòîðîâ.
   10. Îòêëîíåíèå ïàðàìåòðà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè – âåëè÷èíà,
ðàâíàÿ ðàçíîñòè ìåæäó òåêóùèì çíà÷åíèåì ïàðàìåòðà ýëåêòðè÷åñ-
êîé ýíåðãèè è åãî íîìèíàëüíûì èëè áàçîâûì çíà÷åíèåì.
   11. Ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå– çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ ïðè íîðìàëüíîì
ðåæèìå â ðàññìàòðèâàåìûé ìîìåíò âðåìåíè.
   12. Îòêëîíåíèå íàïðÿæåíèÿ – âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ðàçíîñòè ìåæäó
íàïðÿæåíèåì â ðåàëüíûé ìîìåíò âðåìåíè è åãî íîìèíàëüíûì èëè
áàçîâûì çíà÷åíèåì.
   13. Îòêëîíåíèå ÷àñòîòû – âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ðàçíîñòè ìåæäó ÷à-
ñòîòîé â ðåàëüíûé ìîìåíò âðåìåíè è åãî íîìèíàëüíûì èëè áàçîâûì
çíà÷åíèåì.
   14. Óñòàíîâèâøååñÿ îòêëîíåíèå íàïðÿæåíèÿ (÷àñòîòû)– îòêëî-
íåíèå íàïðÿæåíèÿ (÷àñòîòû) â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ðàáîòû.
   15. Ðàçìàõ èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ – âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ðàçíîñòè
ìåæäó àìïëèòóäíûìè èëè äåéñòâóþùèìè çíà÷åíèÿìè íàïðÿæåíèÿ
äî è ïîñëå îäèíî÷íîãî èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ.
   16. Ïåðåíàïðÿæåíèå– ïðåâûøåíèå íàïðÿæåíèÿ íàä íàèáîëüøèì
ðàáî÷èì íàïðÿæåíèåì, óñòàíîâëåííûì äëÿ äàííîãî ÂÈÏ.
   17. Èìïóëüñ íàïðÿæåíèÿ – ðåçêîå èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ, äëÿ-
ùååñÿ ìàëûé èíòåðâàë âðåìåíè îòíîñèòåëüíî îïðåäåëåííîãî èíòåð-
âàëà âðåìåíè.
   18. Ïîòåðÿ íàïðÿæåíèÿ – âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ðàçíîñòè ìåæäó óñ-
òàíîâèâøèìèñÿ çíà÷åíèÿìè äåéñòâóþùåãî íàïðÿæåíèÿ, èçìåðåííû-
ìè â äâóõ òî÷êàõ ÂÈÏ.
   19. Àìïëèòóäíàÿ ìîäóëÿöèÿ íàïðÿæåíèÿ – ïðîöåññ ïåðèîäè÷åñ-
êîãî èëè ñëó÷àéíîãî èçìåíåíèÿ àìïëèòóäû ïåðåìåííîãî íàïðÿæå-
íèÿ îòíîñèòåëüíî åå ñðåäíåãî óðîâíÿ â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ðà-
áîòû ÂÈÏ.
   20. Êîýôôèöèåíò àìïëèòóäíîé ìîäóëÿöèè íàïðÿæåíèÿ – îïðåäå-
ëÿåòñÿ ïî ñîîòíîøåíèþ:
   (Um max – Um min) / (2Um N) çà îïðåäåëåííûé èíòåðâàë âðåìåíè.
   21. Ìîäóëÿöèÿ ÷àñòîòû ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ – ïðîöåññ ïå-
ðèîäè÷åñêîãî èëè ñëó÷àéíîãî èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû ïåðåìåííîãî òîêà
îòíîñèòåëüíî åå ñðåäíåãî óðîâíÿ â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ðàáîòû
ÂÈÏ.
                                                               5


   22. Èñêàæåíèå ôîðìû êðèâîé ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà) –
îòëè÷èå ôîðìû íàïðÿæåíèÿ (òîêà) îò òðåáóåìîé.
   23. Êîýôôèöèåíò èñêàæåíèÿ ñèíóñîèäàëüíîñòè – âåëè÷èíà, ðàâ-
íàÿ îòíîøåíèþ äåéñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ ñóììû ãàðìîíè÷åñêèõ ñî-
ñòàâëÿþùèõ ê äåéñòâóþùåìó çíà÷åíèþ îñíîâíîé ñîñòàâëÿþùåé ïå-
ðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà).
   24. Ïóëüñàöèè íàïðÿæåíèÿ (òîêà) – ïðîöåññ ïåðèîäè÷åñêîãî èëè
ñëó÷àéíîãî èçìåíåíèÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà) îòíîñèòåëü-
íî åãî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ðàáîòû ÂÈÏ.
   25. Êîýôôèöèåíò ïóëüñàöèè íàïðÿæåíèÿ (òîêà) – âåëè÷èíà, ðàâ-
íàÿ îòíîøåíèþ íàèáîëüøåãî çíà÷åíèÿ ïåðåìåííîé ñîñòàâëÿþùåé
ïóëüñèðóþùåãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà) ê åãî ïîñòîÿííîé ñîñòàâëÿþùåé.
   26. Êîýôôèöèåíò ïóëüñàöèè íàïðÿæåíèÿ (òîêà) ïî äåéñòâóþùå-
ìó çíà÷åíèþ – âåëè÷èíà, ðàâíàÿ îòíîøåíèþ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ïå-
ðåìåííîé ñîñòàâëÿþùåé ïóëüñèðóþùåãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà) ê åãî
ïîñòîÿííîé ñîñòàâëÿþùåé.
   27. Íåáàëàíñ íàïðÿæåíèé (òîêîâ) – îòëè÷èå ïî ìîäóëþ çíà÷åíèÿ
õîòÿ áû îäíîãî èç ôàçîâûõ èëè ëèíåéíûõ íàïðÿæåíèé (òîêîâ) ìíî-
ãîôàçíîãî ÂÈÏ îò çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé (òîêîâ) äðóãèõ ôàç.
   28. Êîýôôèöèåíò ôîðìû êðèâîé ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà)
– âåëè÷èíà, ðàâíàÿ îòíîøåíèþ äåéñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ ïåðèîäè÷åñ-
êîãî íàïðÿæåíèÿ (òîêà) ê åãî ñðåäíåìó çíà÷åíèþ [5].

                   1.3. ÒÈÏÎÂÛÅ ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ ÂÈÏ
  Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ñåòåâîãî ÂÈÏ ñ âûïðÿìèòåëåì, èìåþùèì âõîä-
íîé òðàíñôîðìàòîð (ðèñ. 1).



     ∼   ÑÍ∼   ∼   Ò+ÂÁ           ÑÔ            ÑÍ          ÑÔ

Âõîä                                                             Âûõîä

          Ðèñ. 1. ÂÈÏ ñ ñåòåâûì òðàíñôîðìàòîðîì: Â – âûïðÿìèòåëü;
    Ò – òðàíñôîðìàòîð; ÂÁ – âåíòèëüíûé áëîê; ÑÔ – ñãëàæèâàþùèå ôèëüò-
                     ðû; ÑÍ – ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ

    çàâèñèìîñòè îò ìîùíîñòè, íîìèíàëüíîãî çíà÷åíèÿ, äîïóñòèìîé
íåñòàáèëüíîñòè è êîýôôèöèåíòà ïóëüñàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ ÑÍ ïàðàìåòðè÷åñêîãî èëè êîìïåíñàöèîííîãî òèïà
(âîçìîæíû è êîìáèíàöèè ýòèõ òèïîâ), à â ïîñëåäíåì ñëó÷àå – ñ
íåïðåðûâíûì èëè èìïóëüñíûì ðåæèìîì ðàáîòû ðåãóëèðóþùåãî ýëå-

6


ìåíòà.  ëþáîì ñëó÷àå ÑÍ ñïîñîáñòâóåò òàêæå ñãëàæèâàíèþ ïóëüñà-
öèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ.
   Òðàíñôîðìàòîð Ò îñóùåñòâëÿåò ñîãëàñîâàíèå óðîâíåé âõîäíîãî è
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèé, à òàêæå è ãàëüâàíè÷åñêóþ ðàçâÿçêó âõîä-
íîé è âûõîäíîé öåïåé äëÿ òîãî, ÷òîáû îäèí èç âûõîäíûõ âûâîäîâ
ÂÈÏ ìîã áûòü çàçåìëåí, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ ñíèæåíèÿ ñòåïåíè âîç-
äåéñòâèÿ ïîìåõ íà íàãðóçêó, ïèòàåìóþ îò äàííîãî ÂÈÏ, à òàêæå
äëÿ áåçîïàñíîñòè îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà. Åñëè ÂÈÏ ÿâëÿåòñÿ
ìíîãîêàíàëüíûì, òî íåîáõîäèìî èìåòü ñîîòâåòñòâóþùåå ÷èñëî îò-
äåëüíûõ âòîðè÷íûõ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà Ò, âåíòèëüíûõ áëîêîâ
ÂÁ, ôèëüòðîâ ÑÔ è ñòàáèëèçàòîðîâ íàïðÿæåíèÿ ÑÍ, ïðè÷åì ñõåìû
âêëþ÷åíèÿ âåíòèëüíûõ áëîêîâ è òèïû ÑÔ è ÑÍ â îòäåëüíûõ êàíà-
ëàõ ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûìè.  ñëó÷àå çíà÷èòåëüíûõ êîëåáàíèé âõîä-
íîãî íàïðÿæåíèÿ, à òàêæå äëÿ èñêëþ÷åíèÿ èëè óïðîùåíèÿ ñòàáè-
ëèçàòîðîâ îòäåëüíûõ êàíàëîâ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñòàáèëèçàòîð íà
ñòîðîíå ïåðåìåííîãî òîêà ÑÍ~ (ôåððîðåçîíàíñíîãî òèïà) èëè ÒÏÍ
(òèðèñòîðíûé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ).
   Íàèáîëåå ñóùåñòâåííûì íåäîñòàòêîì ýòîé ñõåìû ÿâëÿþòñÿ çíà-
÷èòåëüíûå ìàññà è ãàáàðèòû ÂÈÏ, èç-çà íàëè÷èÿ ñåòåâîãî òðàíñ-
ôîðìàòîðà Ò è ôèëüòðà ÑÔ, ðàññ÷èòàííîãî íà ïîäàâëåíèå íèçêî÷à-
ñòîòíûõ ñîñòàâëÿþùèõ. Ñ öåëüþ ñíèæåíèÿ ìàññû è ãàáàðèòîâ â
ïîñëåäíåå âðåìÿ íàõîäÿò øèðîêîå ïðèìåíåíèå ÂÈÏ, âûïîëíåííûå
ïî òàê íàçûâàåìîé áåñòðàíôîðìàòîðíîé ñõåìå.
   Ðàññìîòðèì ñòðóêòóðíûå ñõåìû òàêîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ.
   Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÂÈÏ ñ âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì íàïðÿæå-
íèè, ñîäåðæàùàÿ âûïðÿìèòåëü ñ áåñòðàíôîðìàòîðíûì âõîäîì è
âûñîêî÷àñòîòíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííîãî òîêà â ïîñòîÿí-
íûé òîê (ÏÏÒ) (ðèñ. 2).


                                    ∼   Â2      ÑÍ2     ÑÔ2   Uâûõ

       Â1    ÑÔ1     ÐÏÍ1      Ï

 Uâõ                                ∼   Ân      ÑÍn     ÑÔn   Uâûõ



              Ðèñ. 2. ÂÈÏ áåç ñåòåâîãî òðàíñôîðìàòîðà


  Çäåñü ñîãëàñîâàíèå óðîâíåé íàïðÿæåíèé Uâûõ è Uâõ ïðîèçâîäèòñÿ
âûñîêî÷àñòîòíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì Ï, èìåþùåì íà âûõîäå ñòîëüêî

                                                                7


âòîðè÷íûõ îáìîòîê, ñêîëüêî êàíàëîâ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äîë-
æåí èìåòü ÂÈÏ. Èíîãäà ýòè ÂÈÏ íàçûâàþò "êâàçèáåñòðàíôîðìà-
òîðíûìè".
   Ñòàáèëèçàöèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ÂÈÏ îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèáî
ðåãóëÿòîðîì ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ÐÏÍ1 èëè Ï, âûïîëíåííûì
ïî ñõåìå àâòîíîìíîãî èíâåðòîðà.
   ×àñòîòà ïðåîáðàçîâàíèÿ – 20–100 êÃö, åñëè Ï òðàíçèñòîðíûé è
1–10 êÃö, åñëè Ï òèðèñòîðíûé.
   Íåäîñòàòîê – òðåõêðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå ýíåðãèè, è âñëåäñòâèå
ýòîãî íèçêèé êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ (ÊÏÄ).
   Äîñòîèíñòâà – èìååòñÿ âûèãðûø â ìàññå è ðàçìåðàõ ïî ñðàâíå-
íèþ ñ ÂÈÏ ñ ñåòåâûì òðàíñôîðìàòîðîì.
   Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÂÈÏ ñ âõîäîì è âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì
íàïðÿæåíèè, ñîäåðæàùàÿ âûñîêî÷àñòîòíûé ïðåîáðàçîâàòåëü Ï
(ðèñ. 3).


     ÑÔ1      ÐÏÍ1        Ï   ∼    Â         ÐÏÍ2         ÑÔ2



           Ðèñ. 3. ÂÈÏ ñ âûñîêî÷àñòîòíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì


   Îñíîâíûì óçëîì çäåñü ÿâëÿåòñÿ âûñîêî÷àñòîòíûé ïðåîáðàçîâà-
òåëü Ï, ïðåîáðàçóþùèé ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå â ïåðåìåííîå, âûï-
ðÿìèòåëü Â è âûõîäíîé ñãëàæèâàþùèé ôèëüòð ÑÔ2.
   Äëÿ ñòàáèëèçàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ìîæíî èñïîëüçîâàòü
ðåãóëÿòîðû ÐÏÍ1 è ÐÏÍ2, óñòàíîâëåííûå âî âõîäíîé èëè âûõîä-
íîé öåïÿõ.
   Ôèëüòð ÑÔ1 ÿâëÿåòñÿ âõîäíûì è çàùèùàåò èñòî÷íèê ïèòàíèÿ îò
èìïóëüñíîé ïîìåõè, âîçíèêàþùåé îò ðàáîòû Ï.
   Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÂÈÏ ñ âõîäîì è âûõîäîì íà ïîñòîÿííîì
íàïðÿæåíèè áåç ïðîìåæóòî÷íîãî âûñîêî÷àñòîòíîãî ïðåîáðàçîâà-
òåëÿ (ðèñ. 4).

             ÑÔ1               ÐÏÍ1                 ÑÔ2



           Ðèñ. 4. ÂÈÏ áåç âûñîêî÷àñòîòíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ

   Åñëè îòíîøåíèå âûõîäíîãî è âõîäíîãî íàïðÿæåíèé ëåæèò â äèà-
ïàçîíå îò 0,25–0,3 äî 3–4 è íå òðåáóåòñÿ ãàëüâàíè÷åñêîé ðàçâÿçêè

8


âõîäíîé è âûõîäíîé öåïåé, òî âîçìîæíî ïðèìåíåíèå ÂÈÏ íà áàçå
ðåãóëÿòîðîâ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ âõîäíûì è âûõîäíûì ñãëà-
æèâàþùèìè ôèëüòðàìè ÑÔ1 è ÑÔ2.
    ýòîì ñëó÷àå ïðèìåíèìû èìïóëüñíûå ðåãóëÿòîðû, êàê ïîñëåäî-
âàòåëüíîãî, òàê è ïàðàëëåëüíîãî òèïîâ, â çàâèñèìîñòè îò êîíêðåò-
íûõ òðåáîâàíèé.
   Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÂÈÏ ñ âûõîäîì íà ïåðåìåííîì íàïðÿæåíèè,
ñîäåðæàùàÿ âûïðÿìèòåëü ñ âõîäíûì òðàíñôîðìàòîðîì (ðèñ. 5).


    ∼       T+Â                ÑÔ1                È             ∼

                  Ðèñ. 5. ÂÈÏ ñ âõîäíûì òðàíñôîðìàòîðîì


   Ýòè ÂÈÏ ïðèìåíÿþòñÿ, êîãäà ÷àñòîòà, ÷èñëî ôàç, êîëåáàíèÿ íà-
ïðÿæåíèÿ, ëèáî ôîðìà åãî êðèâîé èëè ñðàçó íåñêîëüêî ïåðå÷èñëåí-
íûõ ïîêàçàòåëåé äëÿ êàêîãî-ëèáî ïîòðåáèòåëÿ îòëè÷àåòñÿ îò ñîîò-
âåòñòâóþùåãî ïîêàçàòåëÿ ïðîìûøëåííîé èëè ñïåöèàëüíîé ñåòè
(50 Ãö) èëè (400 Ãö). Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñ òðåáóåìûìè ïîêàçà-
òåëÿìè êà÷åñòâà ôîðìèðóåò àâòîíîìíûé èíâåðòîð È.
   Äëÿ óìåíüøåíèÿ ìàññîãàáàðèòíûõ ïîêàçàòåëåé ìîæíî ïðèìåíèòü
áåñòðàíôîðìàòîðíûé âûïðÿìèòåëü, à òðàíñôîðìàòîð äëÿ ñîãëàñîâà-
íèÿ íàïðÿæåíèé è ãàëüâàíè÷åñêîãî ðàçäåëåíèÿ öåïåé ìîæåò áûòü
ïðèìåíåí íà âûõîäå èíâåðòîðà.
   Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÂÈÏ ñ âûõîäîì íà ïåðåìåííîì íàïðÿæå-
íèè, ñîäåðæàùàÿ âûïðÿìèòåëü ñ áåñòðàíôîðìàòîðíûì âõîäîì
(ðèñ. 6).


∼                    ÑÔ1         Ï     ∼   Ï×     ∼      ÑÔ2       ∼


             Ðèñ. 6. ÂÈÏ ñ ïðîìåæóòî÷íûì êîììóòàòîðîì


   Ýòîò ÂÈÏ ñîäåðæèò ïðîìåæóòî÷íûé ïðåîáðàçîâàòåëü Ï ñ ÷àñòî-
òîé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ðàç â 10 áîëüøå òðåáóåìîé âûõîäíîé.
Çàòåì ñ ïîìîùüþ Ï× (èíîãäà íàçûâàåìîãî êîììóòàòîðîì) ôîðìèðó-
åòñÿ íàïðÿæåíèå òðåáóåìîé ÷àñòîòû è ôàçíîñòè. Ôèëüòð ÑÔ2 óëó÷-
øàåò ôîðìó êðèâîé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äî òðåáóåìîãî óðîâíÿ.
   Âûèãðûø â ìàññå è ãàáàðèòàõ âîçìîæåí áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî Ï
ðàáîòàåò íà âûñîêîé ÷àñòîòå. Îòìåòèì, ÷òî â îáùåì ñëó÷àå âûïðÿ-

                                                                    9


ìèòåëü, ïîäêëþ÷àåìûé ê ïèòàþùåé ñåòè, ìîæåò áûòü êàê íåóïðàâ-
ëÿåìûì, òàê è óïðàâëÿåìûì.
  Àíàëèçèðóÿ ðàññìîòðåííûå âûøå ñõåìû, ìîæíî îòìåòèòü ñëåäó-
þùèå íàèáîëåå õàðàêòåðíûå ðåøåíèÿ.
  1. Íàëè÷èå ðåãóëÿòîðîâ, ðàáîòàþùèõ â èìïóëüñíîì (êëþ÷åâîì
ðåæèìå), èìåþùèõ áîëåå âûñîêèé ÊÏÄ, ÷åì ïàðàìåòðè÷åñêèå ñòà-
áèëèçàòîðû.
  2. Íàëè÷èå âûñîêî÷àñòîòíîãî ïðåîáðàçîâàòåëüíîãî çâåíà ñ ðàçäå-
ëèòåëüíûì òðàíñôîðìàòîðîì.




10



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика