Лекции 9-10 - Презентация (1095379)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МГТУ им. Н.Э. БауманаКафедра «Радиоэлектронные системы и устройства»Электропреобразовательныеустройства радиоэлектронных средствЛекции 9-10Импульсные источникиэлектропитанияЛекции 9-102/53ПЛАН ЛЕКЦИИ1.1 Основы импульсной стабилизации1.2 Управление регулирующим элементом1.3 Дроссельные преобразователи напряжения1.4 Конденсаторные преобразователи напряженияЛекции 9-103/53Основы импульсной стабилизацииЛекции 9-104/53ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИСТРУКТУРА ТИПОВОГО ИМПУЛЬСНОГО ИЭПСТРУКТУРА КОНВЕРТОРАK – силовой ключевой элементСУ – система управленияФ – фильтрЛекции 9-105/53ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИЛекции 9-106/53ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИФОРМЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО И ИМПУЛЬСНОГОИЭПЛекции 9-107/53ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИЛекции 9-108/53ОСНОВЫ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИПреобразователинапряженияИндуктивныеДроссельныеЁмкостные• понижающие;• повышающие;• понижающе-повышающие.Однотактные• обратноходовые;• прямоходовые.Двухтактные• полумостовые;• мостовые;• пушпульные.ТрансформаторныеЛекции 9-109/53Управление регулирующимэлементомЛекции 9-1010/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМНА ЧТО ВЛИЯЮТ СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ?UвхФUвыхСУ• Архитектура источника электропитания• Качество стабилизации• Стоимость• СложностьЛекции 9-1011/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯf Лекции 9-101 constT12/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯУправление по напряжению (voltage mode)ДелительнапряженияИсточниквходногонапряженияДрайверГенератор«пилы»Недостатки:Преимущества:- неустойчивы;- малый диапазон регулирования напряжения;- низкий КПД при малых нагрузках;- невысокое быстродействие.Лекции 9-10- постоянная частота переключения;- отработанные технологии.13/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯУправление по току (current mode)Датчик токаНедостатки:Преимущества:- невысокое быстродействие;- малый диапазон регулирования напряжения;- постоянная частота;- более стабильны;- защита от перегрузок по току.Лекции 9-1014/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯf Недостатки:- сложность фильтрации помех;- более сложная система управления;- большие пульсации при малой нагрузке.Лекции 9-101 varTПреимущества:- высокий КПД при малой нагрузке;- меньшее энергопотребление;- более стабильны.15/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯЭлемент «И»ОдновибраторСиловая частьТоковыйкомпараторЛекции 9-10Элемент «ИЛИ»16/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕЛекции 9-1017/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕГистерезисныйкомпараторНедостатки:Преимущества:- необходимы повышенные пульсациидля работы;- непостоянная частота переключения;- простота системы управления;- всегда стабильны;- высокое быстродействие.Лекции 9-1018/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕЛекции 9-1019/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (COT)ОдновибраторКонденсатор сбольшим ESRНедостатки:Преимущества:- необходимы повышенные пульсациидля работы;- чувствительность к выходному шуму.- постоянная частота переключения;- всегда стабильны;- быстрый отклик.Лекции 9-1020/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (D-CAP)I L  U вх  U выхtвклU вых ~  I L  ESR Недостатки:1LI L8 fC- необходимы повышенные пульсациидля работы;- чувствительность к выходному шуму.Преимущества:- постоянная частота переключения;- быстрый отклик.Лекции 9-1021/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (D-CAP2)Эмулирование пульсации для системы управления (ripple injection)Лекции 9-1022/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (D-CAP2)ВиртуальныепульсацииМалыепульсацииКонденсатор смалым ESRПреимущества:- постоянная частота;- снижены требования к пульсации;- быстрый отклик.Лекции 9-1023/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (D-CAP2)Отработка резкого изменения нагрузкиЛекции 9-1024/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (COT-ERM)Лекции 9-1025/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (COT-ERM)Преимущество:Лекции 9-10нет требований к пульсации выходного напряжения26/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМРЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (DCS, D-CAP+)Лекции 9-1027/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЛекции 9-1028/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЛекции 9-1029/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЛекции 9-1030/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМЛекции 9-1031/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМV2-УПРАВЛЕНИЕСиловая частьПреимущества:Лекции 9-10высокие быстродействие и КПД32/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМУСТОЙЧИВОСТЬ СТАБИЛИЗАЦИИG  KСК  K A  KФ  K ДН  K ШИМЛекции 9-1033/53УПРАВЛЕНИЕ РЕГУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМУСТОЙЧИВОСТЬ СТАБИЛИЗАЦИИf po 12 LCf zo Лекции 9-1012 RС C34/53Дроссельные преобразователинапряженияЛекции 9-1035/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬVT открыт: uL  U вх  U выхVT закрыт: uL  U выхT11diL  uL dt ; iL   uL dt.L0LТак как iL  0 , тоTDTT0 uL dt  0 U вх  U вых  dt  DT  U вых  dt  0Лекции 9-1036/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬDT Uвх U вых  dt 0  U  dt  0;выхDTU вых U вых Лекции 9-10txDTU вх ;tx2U вх.8Lf1 1 2D RН37/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОВЫШАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬVT открыт: uL  U вхVT закрыт: uL  U вх  U выхTТак как u dt  0 , тоL0U вх D  U вх  U вых  1  D   0;U вых Лекции 9-10U вх.1 D38/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩЕ-ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(инвертирующий)VT открыт: uL  U вхVT закрыт: uL  U выхTТак как u dt  0 , тоL0U вх D  U вых 1  D   0;U вых  U вхЛекции 9-10D.1 D39/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩЕ-ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(схема Поликарпова-Кука)U вых  U вхtвкл;tвыклU С1  U вх  U вых .Лекции 9-1040/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩЕ-ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(схема Поликарпова-Кука)Лекции 9-1041/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯПОНИЖАЮЩЕ-ПОВЫШАЮЩИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(схема SEPIC)U вых Лекции 9-10U вх D1 D42/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯЛекции 9-1043/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯДВУНАПРАВЛЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИПрименение:- электромобили;- устройства бесперебойного электропитания;- ветрогенераторы и т.

д.Лекции 9-1044/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯДВУНАПРАВЛЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИЛекции 9-1045/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯДВУНАПРАВЛЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИЛекции 9-1046/53ДРОССЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯДВУНАПРАВЛЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИVSПреимущества:- симметричная схема;- только два ключа;- малые пульсации тока на входе ивыходе;- широкий диапазон напряжений;- защита от короткого замыканияЛекции 9-1047/53Конденсаторные преобразователинапряженияЛекции 9-1048/53КОНДЕНСАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯУДВОИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯЛекции 9-1049/53КОНДЕНСАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯДВУХТАКТНЫЙ УДВОИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯЛекции 9-1050/53КОНДЕНСАТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯСПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯС пропуском импульсовЛекции 9-10С постоянной частотой51/53СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Kazimierczuk M. Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters. – London: Wiley,2016. – 931 p.2. Dokic B., Blanusa B. Power Electronics. Converters and Regulators. – NY: Springer,2015. – 599 p.3. Mahnashi Y., Peng F. Generalization of the Fundamental Limit Theory in SwitchedCapacitor Converter // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2017.

– Vol. 32. –№ 9. – P. 6673-6676.4. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. – М.: Техносфера,2005. – 632 с.5. Бокуняев А.А. Релейные стабилизаторы постоянного напряжения. – М.:Энергия, 1978. – 88 с.6. Redl R., Sun J. Ripple-based control of switching regulators – an overview // IEEETransactions on Power Electronics.

– 2009. – Vol. 24. – № 12. – P. 2669-2680.7. Кастров М.Ю. Причины ограничения выходного напряжения понижающихпреобразователей постоянного напряжения // Практическая силоваяэлектроника. – 2009. – № 3. – С. 50-51.Лекции 9-1052/53Спасибоза внимание.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций