Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Энергетический расчет преобразователя напряжения и выбор частоты преобразования






     

    Сопротивление нагрузки:

    Эквивалентное сопротивление потерь:

    Потери в системе определяются динамической и статической составляющими:

    Выбор частоты коммутации будет осуществляться исходя из условия:

    Исходя из заданного коэффициента использования, находим напряжения на первичной и вторичной обмотках и выбираем транзисторы и диоды.

    Напряжение на транзисторах:

    Напряжение на диодах:

    Транзисторы: IRFP150N

    Диоды: CSD10060

    Динамические потери с учётом числа элементов:

    Учитывая, что динамические потери должны быть не больше половины всех потерь системы, с помощью пакета MathCAD находим частоту преобразования f k:

     

    4. Расчёт КПД системы. Уточнение fk с учётом КПД

     

    Находим статические потери:

    КПД:

    Подбираем f k таким образом, чтобы КПД был выше требуемого (91%). В результате получаем, что для обеспечения КПД , частота сопряжения должна быть:

     

    5. Расчёт параметров пассивных компонентов

    Расчёт индуктивности дросселя:

    Расчёт емкости конденсатора производится из условия необходимого коэффициента подавления:

    U 1 – амплитуда первой гармоники на входе фильтра. Чтобы её рассчитать, разложим входной сигнал в ряд Фурье. Для этого воспользуемся пакетом Micro-Cap.

    Рис.3. Заданный прямоугольный импульс

     

    Рис.4. Разложение прямоугольного импульса с амплитудой 711 В в ряд Фурье.

     

    Находим коэффициент подавления:


     

    Найдём емкость фильтра через его АЧХ:

    Рис. 5. Электрическая схема LC-фильтра.

     

    Передаточная функция LC-фильтра:

     

    Используя MathCAD, решаем уравнение:

    Емкость конденсатора:

     

    6. Динамический расчёт преобразователя напряжения замкнутой САУ

     

    Так как период коммутации много меньше скорости изменения регулируемого параметра, систему можно считать непрерывной и анализ проводить для усредненных значений тока и напряжения в силовой цепи. Таким образом, единственным инерционным звеном является выходной LC-фильтр.

    Ток снимается с шунтового резистора, рассеиваемая мощность на котором должна быть не более 1 Вт, чтобы не вносить в схему значимых потерь. Сопротивление шунта:

    Передаточная функция разомкнутого контура:

     

    Рис.6. Частотные характеристики системы

     

    Как видно из рис.6, запас по фазе больше 45o, что не удовлетворяет требованиям.

    Для увеличения запаса по фазе и придания системе устойчивости, используем регулятор.

    Рис.7. Электрическая схема регулятора

    Подбираем элементы таким образом, чтобы обеспечить достаточные запасы по амплитуде и по фазе.

    Рис.8. Частотные характеристики скорректированной системы, корректирующего устройства и нескорректированной схемы






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.