Описание принципов работы силовой части

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

На рис. 1 показана силовая часть устройства.

Рис.1. Силовая часть устройства

Силовая схема преобразователя постоянного напряжения является полумостовой и работает по принципу двухтактного преобразования. Ключи на транзисторах VT2 и VT3 включаются поочередно на время tu в каждом полупериоде работы схемы. Длительность импульсов tu регулируется управляющими сигналами на затворах ключей VT2 и VT3, при этом коэффициент заполнения определяется соотношением

(1.1)

В данной схеме оба трансформатора имеют одинаковую конструкцию и одновременно выполняют функцию дросселей, поэтому на выходе ставится только Сф.

Принцип работы основан на том, что в трансформаторе накапливается магнитный поток, как в дросселе, и он пульсирует между Фmin и Фmax. Когда трансформатор потребляет энергию Ф увеличивается, когда отдает – Ф уменьшается. Аналогично изменяется и магнитодвижущая сила F, так как трансформатор линейный.

Проведем расчет основных процессов, происходящих в данном преобразователе, которые позволяют выбрать элементы силовой схемы.

Пусть VT1 открыт (VD1 проводит, VD2 закрыт) в течение .

Тогда

Отсюда видно, что магнитный поток уменьшается в TW3 и увеличивается в TW4. Ток течет по обмоткам: W_1-1, W_1-2, W_2-1.

На следующем интервале времени транзистор VT1 закрывается. Начинает проводить VD2, одновременно с VD1.

Следовательно, TW3 и TW4 отдают энергию, а значит, что магнитный поток уменьшается.

Далее открывается транзистор VT2. В течение VD2 проводит, VD1 – нет. Магнитный поток уменьшается в TW4 и увеличивается в TW3.

На интервале транзистор VT2 закрывается. Начинает проводить VD1, одновременно с VD2.

Рассмотрим уравнения в/с баланса:

, где

n – коэффициент трансформации

- время, когда магнитный поток увеличивается, идет накопление энергии

- время, когда магнитный поток уменьшается, идет вывод энергии

Отсюда (1.2)

Формула (1.2) определяет регулировочную характеристику схемы полумостового преобразователя, которая является линейной.

Расчет элементов силовой части

Полученная регулировочная характеристика позволяет сделать выбор первое приближение в выборе n: (1.3)

Задаемся .

По заданию Uout = 54 В, Emin = 400 В, определим коэффициент трансформации. Тогда по формуле (1.3):

Определим максимальный и минимальный коэффициенты заполнения:

Для полученных значений γmax и γmin соответствующие длительности импульсов управления составляют tu max=4 мкс, tu min=3.8 мкс.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману