Энергетические характеристики широтно-импульсных преобразователей
Регулировочные характеристики ШИП были рассмотрены выше. Энергетические характеристики ШИП рассчитываются на основании анализа электромагнитных процессов.
При симметричном способе управления при обобщённой нагрузке на коммутационных интервалах имеем:
, (3)
, (4)
n = 0, 1, 2, 3…целые числа.
Разделим все слагаемые уравнений (3, 4) на 
и обозначим 
, тогда эти уравнения можно представить в относительных единицах:
, 
, (5)
, 
, (6)
где 
- относительный ток нагрузки; 
- относительная э.д.с. нагрузки; 
- постоянная времени нагрузки.
Для несимметричного и поочередного способов управления уравнения (5, 6) запишутся в виде:
, , (7)
, , (8)
Среднее относительное напряжение на выходе ШИП определяется из уравнений:
- при симметричном способе управления (двухполярном напряжении на нагрузке),
- при несимметричном и поочередном управлении (однополярном напряжении на нагрузке).
Ток в нагрузке содержит среднюю составляющую 
и пульсирующую составляющую 
. Средний ток обусловлен средним значением напряжения на нагрузке и величиной э.д.с:
(9)
при двухполярном напряжении на выходе ШИП,
(10)
при однополярном напряжении.
Величина пульсирующей составляющей находится из решения системы уравнений (5 – 10), обобщённое выражение этой составляющей имеет вид:
. (11)
Средние и эффективные токи в нагрузке, в силовых транзисторах, диодах и в источнике питания могут быть определены по упрощенным выражениям, если принять, что мгновенный ток нагрузки изменяется по закону:
|
|
|
при 
, (12)
при 
, (13)
В этом случае выражения для определения относительных токов во всех отмеченных ветвях представлены в табл. 4.1.
Табл. 1
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| Несимметричное управление(однополярное напряжение на нагрузке) | ||||||
| 
| 
| 
| 
| 
|
|
| Симметричное управление(двухполярное напряжение на нагрузке) | ||||||
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
В качестве примера на рис. 4.14 а, б приведены зависимости относительных токов в силовых транзисторах и диодах при симметричном способе управления, рассчитанные по выражениям табл. 4.1.
Рис. 184. Энергетические характеристики ШИП с симметричным управлением
При найденных токах (табл.4.1) мощность в нагрузке, мощность, потребляемая из источника питания, и потери в силовых полупроводниковых элементах ШИП находятся по уравнениям:
; 
; 
; 
; (4.14)
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!