Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Например, нельзя допускать,:. нагрев микросхем управления от силовых трлн»исторов. С целью обеспечения ремонтопригодности конструкция ИВЭП должна .бес-,. печивать легкий доступ ко всем элементам. Расположение элементов должно быть таким, чтобы пе вызывать повреждение питаемого устройства. Лабора»орные испытания макетов помогают вскрыть»»едостатки„коп»рме'..„:::, небыли учтены при разработке схемы и конструкции ИБЭП.
Ос»ювиая задача:.: испытания макета -- это обнаружение слабых мес» в схеме и конструкции. Поэто- .':: му перед проведением испытаний составляют про~рамму, в которой предусх»;»трн- »::! вают проверку всех схем защиты и влияние различных климатических и механических воздействий. При соблюдении всех перечисленных требовании 'г!ВЭП должен обеспечивать требуемую наработку па отказ. Для полупроводниковых ИВЭП,.'::,: наработка па о»каз должна быть пе менее !О тысяч часов при наработке па с»т»л»й отдельных элементов от бО до !00 тысяч часов. На рис 294 и 29 5 приведены примеры повышения надежности ИВЭИ, вы-';:::. полняемые па стадии проектирования. На рис, 29.4 приведе ы схема о».рапи»еиия:,':.'- :й тока в выпрямитедьном диоде !'!»! при заряде К„П)1 емкости ф!»Льт1»а С, Т'*»к к»к п!»е» включений выпрямителя емкое»ь С, не заряжена, то для вьшрямптельного диода она на неком»рос время эквиваде»»»па короткому замыканию.
В связи с этим ток в диоде ь»оже т превысить предельно допус»имое значение, что понизит его !» надежность. Для ограничения пусково»о тока последова гол»»ю с диодом включают ОГ!»»»н»»-,'»' чительное сопротивление Кк. Однако вкл»очение этого сопротивления в рабочем режиме после заряда кощ!епсагора только понижает .)7скциллс П иььььипы пос осиия источников кто ичного зпскт описания в) а,, 0 0 7... ~ 0-- .~ ы Рис. 29.5. ь ксыл иосзопоьо иппсрхорь (и) и сряфнкн упркпляьопьих сквозных сокол 1б) и бсз них )ьь) нппрлжскяя при напилил .'-' ' КПД выпрямителя, поэтому параллельно с диодом включают тиристор У7)2, кой ', торый управляется напряжением на конденсаторе фильтра Сзи а после заряда кон.денсатора С, включается тиристор и происходит шунтирование сопротивления ,":!';,' йьп В результате чего в рабочем режиме ток идет через тирисгор, падение напряжсния па котором намного меньше.
чем на сопротивлении. На рис 29.5 а приведена схема защиты траизисгоров мостового ипвертора от сквозных токов, При работе мостового инвертора транзисторы включаются попарно: У?'1, УТЗ или 1'72, УТ4. Однако, как отмечалось в Лекции 4, время 1ь'.': ' выключения сипово~о транзистора больше, чем время включения, гюэтому, если к;::, пььмььульсьь управления имеют вид, показанный на рнс.
29.56, то возникает сигуа::;.':.'- ция, при которой два последовательно включенных транзистора УТ1- — 1'Т4 или !::,'): .У72-. У73 могут оказаться включенными одновременно. В результате источник 'у,:.'-' питания оказывается закороченным, и через транзисторы идет большой импульс тока 7„, Это резко снижает надежность силовых транзисторов Для устранения сквозных токов в транзисторах импульсы угьравления делают )вкььми, чтобы между ними был небольшой интервал, который называют мертвььм временель (ь)еас) 1ппе), или паузой.
Благодаря этому обеспечивается режим, лри котором транзисторы УТ), УТ4 или У72, У73 не могут быть включены одно::,сг. временно, что устраняет возможность появления сквозных токов. Типовые структурные схемы ИВЭП. Структура ИВЭП зависит от типа пер'.:,'„., вичного источника электрической энергии. Все используемые перви шые источники можно разделить на две большие группы: источники переменного напря. женна и источники постоянного напряжения.
Источники переменного напряже": .-нна обычно вырабатывают напряжение гармонической формы с фиксированной ';.::. частотой 50,. 400 или 1000рц и фиксированным значением 110, 127, 220 ипи *:,:::, 'ЗЗОВ. Источниками постоянноьо напряжения могут быть аккумуляторы или '=' ',сошьечьььсе батареи. Аккумуляторные батареи обычно имеют также фиксированяое напряжение из ряда: б, 12, 24 нли 48 В . Структурные схемы ИВЭП, использующих электроэнергию, получаемую от .*;.
сети переменного напряжения через силовой трансформатор, приведены на : 'рис. 29.б. Такие ИВЭП можно разделить на три группы: нерегулируемые, регулируемые и стабилизированные 1 Роте)ел 2 Источники зпект опитания элект онных ст ойств б) в) трансфорСеть кагор Стабклпзато Х Выпрямнтел ерьп1ьтр Рнс. 29.б. Структурные схемы ИВНП с траксформаторпым вхолоьг с персгуякруемым выпрямнтелем га), с регулнруемым выпрямнтелем (б) к со стабкякаатсрохе гв) 318 Схема нерегулируеиого ИВЭП с лтрангформилторльеьь вхпполе приведена иа рис.
29.ба. Она состоит из силового сетевого трансформатора, нерегулируемого выпрямителя и фильтра пульсаций. Эта схема является простейшей и используется в тех случаях, когда требования к удельной мощности и качеству выходных напряжений невысокие. Если требуется изменять выходное напряжение ИВЭП, то в схему вводится регулируемый вылрялтилтель„как показано на рис. 29.6 6. Для ре~улировки выходного напряжения наиболее часто используются тиристорные выпрямители. Основным недостатком такого ИВЭП является необходимость в периодической регулировке выходного напряжения при изменении напряжения сети, что выполняется оператором.
От этого недостатка свободен ИВЭП со стабмлпзатороль схема которого приведена на рис, 29.6в. В эту схему после фильтра включается стабилизатор с непрерывным или импульсным регулированием выходного напряжения. Удеалная мощность такого ИВЭП невелика по двум основным причинам: наличию . ':, силового трансформатора„ работающего на частоте силовой сети, и необходимости использования стабилизатора. Совершенствование ИВЭП с целью повышения нх КПД и увеличения удель-;.',;' е ной мощности привело к созданию импульсегьгх ИВЭП, в состав которых входят ' .'",:! высокочастотные ипверторы напряжения.
Структурные схемы таких ИВЭП с одним выходным каналом приведены на рис. 29.7. На рис. 29.7и приведена схема ИВЭП, содержащего нерегулируемый сетевой выпрямитель НСВ и конвертор выпрямленного напряжения сети. Конвертор сосгоит из регулируемого инвертора РИ, работающего на повышенной частоте (обычно 20... 100 кГц), трансформаторного выпрямнтельпого узла ТВУ и высокочастотного 27ехцил 29 П илпипы лосс осния источников вто ичного элскт опитлнил Конвертор Е, = Оти-)совы Конвертор ! Е,= бс„=~ уаг Рвс 29.7 Стр1ктуриые схемы импульсных ИВЭсс с регулируемым инвсртором (в) и регулируемым сетевым вьтрлмителсм (оЭ т;;:.-':фильтра ВФ.
Для стабилизации выходного напряжения используется схема управления УУ В схеме управления сравниваются выходное напряжение От„ИВЭП и напряже!!::лате опорного источника ИОН. Разность этих щщряжений, называемая сигналом :,': ошибки, используется для регулировки частоты РИ (7 =уаг) или скважностн им- пульсов при их неизменной частоте (7'-уаг). Конвертор„выполненный на базе :::,:;:одиотактпого трансформаторного инвертора, называют трансформаторным одно::).-;,тактпым конвертором ~ТОК).
Конвертор, выполненный на базе двухтактного . трансформаторного инвертора, называют трансформаторным двухтактным конвертором ~1ДК) На рис. 29 7 б приведена схема ИВЭП с регулируемым сетевым выпрямителем :.' .(РСВ) и нерегулируемым инвертором ~НИ). Остальные узлы в этой схеме имеют ' то же назначение ~и те же обозначения), что и на рис. 29.7а. Отличительной осо.,:,.бенностью этой структурной схемьс является использование верст улируемого ин-':..вертора НИ. Стабилизация выходного напряжения в этой схеме обеспечивается за :„: счет регулирования напряжения па входе конвертора с помощью РСВ, который ::;=обычно выголняют на тиристорах с фазовым регулированием.
Для схемы, приведенной на рис. 29.7а. характерным является то, что инвер.: '-:тар должен быть рассчитан па работу с выпрямленным напряжением сети, кото- ";-рое имеет максимальное значение около 300 В для однофазной сети и около 530 В Рлздю 2 Исто ншкл элеат опитаиня зяект оиных ст ойств для трехфазпон ссгн 220ПВОВ. Кроме того, изменение частоты или скважностя' импульсов инвертора РИ приводит к ухудшению фильтрации выходного напряже- ' ния. В результате увеличиваются массогабаритные показатели фильтра ВФ, тах' как его парамюры рассчитываюг исходя из минимального коэффициента запол-' нения импульсов у „, при условии непрерывности тока в нагрузке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
