Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Одноплечевой ШИП с симметричным законом управлением



К преобразователям постоянного напряжения относятся широтно-импульсные преобразователи и импульсные источники электропитания постоянного тока.

Широтно-импульсные преобразователи (ШИП) используются, как правило, в системах постоянного тока. По построению ШИП можно разделить на одноплечевые и мостовые (двухплечевые). Питание первых осуществляется от источника со средней точкой.

Для управления ШИП используются в основном три способа (алгоритма) переключения полупроводниковых ключей:

-симметричный,

-несимметричный,

-поочередной.

Два последних способа используются в мостовых ШИП.

Во всех полупроводниковых преобразователях с источником питания постоянного тока (ШИП, АИН) транзисторы одного плеча моста обычно переключаются в противофазе. При этом всегда предусматривается задержка между выключением одного и включением другого. Эта задержка составляет несколько микросекунд и предусматривается для исключения сквозных токов через плечо моста.. Влияние этой задержки на электромагнитные процессы преобразователя пренебрежительно мала. Поэтому в дальнейшем эта задержка не читывается

Схема одноплечевого транзисторного ШИП представлена на рис.7.3,а.

При симметричном способе управления транзисторы плеча переключаются в противофазе (рис.7.3,г).

Рассмотрим последовательность образования коммутационных интервалов и электромагнитные процессы в ШИП при симметричном управлении для общего случая R,L нагрузки с противо э.д.с. При включении верхнего по схеме транзистора VT1 и выключении нижнего VT2, образуется цепь (рис.7.3,б) для протекания тока нагрузки. К нагрузке в этом интервале прикладывается напряжение питания , а ток увеличивается от минимального значения до максимального (рис.7.3,г). Напряжения на транзисторе VT1 на этом интервале равно нулю, а ток равен току нагрузки. На транзисторе VT2 напряжение равно , это напряжение является отрицательным для диода D2 и ток через него равен нулю. При включении нижнего по схеме транзистора VT2 и выключении верхнего VT1, ток, поддерживаемый индуктивностью нагрузки, продолжает протекать в том же направлении. При этом образуется цепь, показанная на (рис.7.3, в), в которой ток нагрузки протекает навстречу э.д.с. Е и источнику питания. На этом интервале напряжение на нагрузке изменяет знак, а ток уменьшается (рис.7.3,г).

К транзистору VT1 прикладывается напряжение , D2 открыт, напряжение на нем равно нулю, а ток равен току нагрузки (рис.7.3,в).

 

 

 

Рис.7.3. Схемы широтно-ипульсных преобразователей (ШИП)

 

Если к началу рассматриваемого интервала в индуктивности нагрузки накоплена достаточная энергия, то такое состояние цепи сохраняется до очередного переключения транзисторов плеча. Если эта энергия недостаточна, то ток может упасть до нуля, а затем изменить направление под действием напряжения и э.д.с. Е. В этом случае он переходит с диода D2 на транзистор VT2.

Поскольку диод и транзистор во включенном состоянии считаются идеально замкнутыми ключами, то на анализ электромагнитных процессов переход тока с диода на транзистор не сказывается. При этом реализуется два состояния силовой части ШИП: одно – когда VT1 включен, а VT2 выключен; второе – когда VT1 выключен, а VT2 включен. Длительности этих состояний соответственно равны и , где - относительная длительность первого состояния, изменяющаяся от 0 до 1 в зависимости от величины сигнала управления.

 

Рис.7.4. Функциональная схема, реализующая симметричное управление ШИП

Поэтому можно считать, что в схеме на периоде образуются два коммутационных интервала, схемы замещения на которых показаны на (рис.7.3,б,в). При симметричном законе формируется знакопеременное напряжение на нагрузке, а среднее значение этого напряжения определяется из выражения:

 

 

оно равно нулю при , при среднее напряжение на нагрузке положительное, при - отрицательное.

Функциональная схема управления (СУ), реализующая симметричное управление ШИП показана на (рис.7.4.).

Генератор пилообразного напряжения (ГПН) вырабатывает (пилообразное напряжение) с периодом Т. Схема сравнения (СС) представляет собой релейный элемент, который переключается с плюса на минус и обратно, в момент равенства напряжения с выхода ГПН и напряжения управления на входе (рис.7.4.). Для управления ШИП распределитель импульсов (РИ) имеет два выхода: один – прямой, второй – инверсный. Эти импульсы, усиленные усилителями, поступают на базы транзисторов VT1, VT2, переключая их в противофазе.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.