Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Матрично-топологічний синтез структур вентильних перетворювачів

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
44
Мова: 
Українська
Оцінка: 

отримуємо підклас ТОППН з симетричним перемагнічуванням осердя трансформатора.

За умови виконання вимог b) та [A2]210 зменшується амплітуда пульсаційної функції другого порядку вихідної напруги ТОППН внаслідок часткоої широтно-імпульсної модуляції вхідної напруги L2C2-фільтра. Нижня сходинка частково модульованої напруги реалізується напругою конденсатора С1, полярність якої спрямована зустрічно полярності вихідної напруги, що знімається з конденсатора С2. Назвемо такий спосіб поліпшення якості вихідної напруги потенціальною компенсацією пульсацій, а схеми, що реалізують даний спосіб, об’єднаємо в підклас ТОППН з потенціальною компенсацією пульсацій вихідноі напруги.
При виконанні умов с) та [A2]12[A2]22 0, зменшується амплітуда
пульсаційної функції другого порядку вихідної напруги ТОППН внаслідок віднімання в вихідному конденсаторі пульсацій струмів індуктивних елементів та має місце струмова компенсація пульсацій вихідної напруги. Схеми перетворювачів, що знижують пульсації у такий спосіб, складають підклас ТОППН із струмовою компенсацією пульсацій вихідної напруги.
Матрично-топологічним методом синтезу встановлено повні набори схем перетворювачів з вказаними властивостями, які налічують:
•підклас ТОППН з симетричним перемагнічуванням осердь трансформаторів 7 схем;
•підклас ТОППН з струмовою компенсацією пульсацій вихідної напруги 6 схем (зображені на рис. 12) ;
•підклас ТОППН з потенціальною компенсацією пульсацій вихідної напруги 10 схем.
 
Запропоновано методику синтезу однотактних перетворювачів постійної напруги з неперервним струмоспоживанням для довільної вихідної підсхеми, що дозволяє схемотехнічно поліпшити електромагнітну сумісність джерел єлектроживлення, побудованих на їх основі. В отриманному повному наборі схем однотактних перетворювачів з вказаною властивістю знайдено нову схему, що переважає відомі за напругою ключів та за величиною пульсацій струму вхідного дроселя.
Як інший приклад аналітичного синтезу ВП зі спеціальними наперед заданими властивостями розглянуто побудову ТОППН, що реалізують регулювальну характеристику підвищувального типу. Такі перетворювачі можуть знайти використання в високовольтних джерелах живлення. Встановлено, що підклас цих ТОППН містить 6 схем.
В шостому розділі розглянуто практичне використання методу структурного синтезу.
Для ранжування генеруємих схемних рішень однотактних перетворювачів в заданих умовах експлуатації розроблено динамічний та енергетичний критерії вибору оптимальних вариантів. Як динамічний критерій вибору пропонується використовувати граничні значення коефіцієнтів стабілізації по струму та напрузі, що досягаються на межі стійкості в малому. Для найбільш поширених систем керування з модуляторами, побудованими на основі порівняння лінійно зростаючої пилкоподібної напруги uП (t) з підсиленим сигналом зворотнього зв'язку KУ[UОП – KД cTx (t) ], що забезпечує однобічну широтно-імпульсну модуляцію другого роду, коефіцієнт стабілізації за струмом навантаження визначається виразом
 
  , (14)
 
де  -середнє значенння вихідної напруги; G та Y=UG провідність та середнє значення струму навантаження; RA = А-1R (AT) -1;
KU =det (I-S) / det (I-H) =  – коефіцієнт стабілізації за миттєвим значенням вхідної напруги; S=H (I+l cT) – матриця, за допомогою якої діагностується стійкість в малому однотактного перетворювача;   – узагальнений коефіцієнт підсилення з урахуванням фактора пульсацій; К=КУКД.
Параметри KI та KU набувають максимальних значень при =гр на межі стійкості в малому, коли власні числа матриці S перебувають на межі круга одиничного радіусу. Саме ці максимально припустимі значення KImax и KUmax характеризують граничні стабілізуючі властивості конкретної схеми перетворювача та приймаються як динамічний критерій вибору оптимальних схемних рішень ТОППН.
Загальновідомим енергетичним критерієм вибору оптимального схемного варіанту є к. к. д. Виведено загальну формулу для к. к. д. ТОППН при прийнятій моделі протікання електромагнітних процесів.
 
 , (15)
де J1Y = Y-1J1; J0Y = Y-1J0; U0U = U-1U0; DR = G-1D.
 
Розрахунки за формулою (15) при різних значеннях коефіцієнта заповнення імпульсів керування регулюючого транзистора  та коефіцієнта трансформації n дозволяють не тільки визначити найкращу схему перетворювача для заданих умов експлуатації, але й розрахувати параметри її оптимального усталеного режиму.
Отримані теоретичні результати лягли в основу пакету прикладних програм для аналітичної побудови ТОППН та вибору оптимальних варіантів за заданим критерієм.
Пакет містить три програмні модулі:
•програмний модуль GEN (інтерфейс програми наведено на рис. 13) генерує всі варіанти ГТМ для заданих структурних матриць та кількостей елементів перетворювача;
•програмний модуль ОРЕ відображує у вигляді графіків к. к. д. та регулювальну характеристику ТОППН в залежності від коефіцієнтів  і n та дозволяє обрати оптимальний варіант схеми за енергетичним критерієм;
•програмний модуль ОРD відображує у вигляді графіків коефіцієнти стабілізації KIмах, KUмах в залежності від коефіцієнту  і параметру qN= LC T та дозволяє обрати оптимальний варіант схеми за динамічним критерієм.
Пакет програм впроваджено в процес проектування джерел електроживлення НВП «Дугамма» (м. Киів), а також використовується в Політехніці Зеленогурській (Польща).
Запропоновані автором методики синтезу та схемні рішення знайшли практичне застосування при створенні ряду конкретних пристроїв перетворювальної техніки, таких, як модуль електроживлення ФТ 5002 (АК «Росток», м. Киів), зварювальних напівавтоматів АС-02 та джерел живлення касових апаратів «SILEKS» (НВП «Дугамма», м. Киів).
В навчальний процес Національного технічного університету України «КПІ» та Державної академії легкої промисловості України впроваджені основні результати теоретичних досліджень дисертаційної роботи. Складено методичні вказівки загальним обсягом 3, 45 д. а для самостійного вивчення розділу курсу «Аналіз електронних схем», присвяченого синтезу ВП.
 
ВИСНОВКИ
 
В диссертаційній роботі розроблено теоретичні положення нового методу структурного синтезу
Фото Капча