Силовые части ИСН

Стабилизатор напряжения, регулирующее усройство которого работает в импульсном режиме (в режиме переодического переключения с частотой 20…200 кГц и более), называется стабилизатором с импульсным регулированием или импульсным стабилизатором напряжения (ИСН).

Важным технологическим преимуществом импульсных ИВЭП является возможность построения на их основе малогабаритных сетевых ИВЭП с гальванической развязкой от сети для питания самой разнообразной аппаратуры. Такие ИВЭП строятся без применения громоздкого низкочастотного силового трансформатора по схеме высокочастотного преобразователя.

Это, собственно, типовая схема импульсного ИВЭП с понижением напряжения, где в качестве входного напряжения используется выпрямлен-ное сетевое напряжение, а в качестве накопительного элемента - высокочастотный трансформатор (малогабаритный и с высоким КПД), со вторичной обмотки которого и снимается выходное стабилизированное напряжение (этот трансформатор обеспечивает также гальваническую развязку с сетью).

На летательных аппаратах, наземных и морских транспортных средствах, других автономных устройствах, где энергоресурсы весьма ограничены, а масса и объем имеют решающее значение, в системах электропитания получили широкое распространение импульсные стабилизаторы постоянного напряжения (DC/DC). Такие стабилизаторы применяются для питания потребителей большой мощности и в тех случаях, когда напряжение первичной системы электроснабжения изменяется в больших пределах [1-13].

Импульсный стабилизатор состоит из силовой части и системы управ-ления, в качестве которой используются специальные интегральные схемы (ИС). В качестве РУ силовой части ИСН обычно используются мощные биполярные, полевые и IGBT транзисторы, которые управляются от ИС.

По способу построения силовой части различают при типа ИСН. Стабилизатор напряжения (СН) с выходным напряжением меньшим входного, называют «понижающим» ИСН. От импульсного стабилизатора можно получить выходное напряжение, превышающее входное, в этом случае такой ИСН называют «повышающим». Когда необходимо получить выходное напряжение с полярностью, обратной полярности входного, используют инвертирующий ИСН.

Использование импульсного режима работы регулирующего транзистора ИСН, который переодически переключается из режима насыщения в режим отсечки, приводит к тому, что резко уменьшается мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором, значительно повышается КПД ИСН (приближенно он составляет 70…90% и более), в результате чего уменьшаются масса и габариты теплоотводящих устройств. В этом существенное преимущество ИВЭП с ИСН по сравнению с ИВЭП, выполненными на базе непрерывных стабилизаторов напряжения.

К недостаткам импульсных ИВЭП можно отнести: наличие высокого уровня импульсных шумов на выходе, сложность схемы и надежность, меньшую чем у линейных ИВЭП, необходимость применения дорогосто-ящих высоковольтных высокочастотных компонентов. При конструировании сетевых импульсных ИВЭП нужно быть крайне осторожными, так как многие элементы таких схем находятся под высоким напряжением.

Основные схемы ИСН описываются с помощью системы математических выражений, определяющих параметры электрических процессов в силовых цепях устройства, энергитических соотношений. Инженерный анализ ИСН основан на кусочно-линейной аппроксимации тока силового дросселя, что дает малую погрешность при расчете схем с высоким КПД [1- 22 ].

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 294; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!