рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Однотактные ТПН

Однотактные ТПН - раздел Электроника, Ивэп для питания электронной аппаратуры. Основные требования к ивэп для питания электронной аппаратуры Они Обладают Наиболее Простой Схемой И Поэтому Часто Применяются На Практике....

Они обладают наиболее простой схемой и поэтому часто применяются на практике. Однако им свойствен и ряд специфических недостатков, в результате чего их применение ограничивается в основном преобразователями малой и средней мощности (до нескольких сот ватт).

На рис.1.3-9 изображена наиболее простая схема однотактного ТПН. Силовая схема содержит только один транзисторный ключ S, а выпрямитель только один диод VD1. Цепочка из стабилитрона VD3 и диода VD2 составляет узел размагничивания сердечника силового трансформатора. Наличие этого узла специфично для однотактной схемы. При варианте исполнения этого узла, приведенном на рис.1.3-9, схема целесообразна только при малом значении остаточного магнитного потока в сердечнике. Для этого либо материал сердечника должен обладать малой остаточной индукцией , либо в сердечник должен быть введен немагнитный зазор. Причина состоит в асимметрии цикла перемагничивания сердечника (на рис. 1.3-10 заштрихован). При замыкании ключа S подается напряжение uп на первичную обмотку, открывается диод VD1 и начинает подзаряжаться конденсатор выходного фильтра. Одновременно с этим начинает намагничиваться сердечник трансформатора. При размыкании ключа S э.д.с. самоиндукции первичной обмотки изменяет полярность и достигает напряжения стабилизации uр стабилитрона VD3, что приводит к отпиранию диода VD2 и ограничению э.д.с. самоиндукции на уровне uр на всем последующем интервале размагничивания tр (рис.1.3-11). Энергия, запасенная в сердечнике, выделяется в стабилитроне в виде тепла. После возврата рабочей точки в исходное положение 0 (рис.1.3-10) ток в диоде VD2 прекращается и он запирается.

Наличие интервала паузы t0 в токе силового ключа затрудняет реализацию принципа самовозбуждения. Поэтому однотактные ТПН выполняются с независимым возбуждением; длительность отпирающего импульса на управляющем электроде силового ключа равна времени его замкнутого состояния ts.

Рассмотрим некоторые свойства схемы. При полном размагничивании сердечника площади, ограниченные положительной и отрицательной волнами напряжения uт, равны, так как соответствуют одинаковому приращению индукции

(1.3.6)

Время размагничивания tр не может быть больше разности T-ts. При увеличении интервала ts, когда замкнут ключ S, возрастает его и диода VD1 использование по току, а также снижается требуемая емкость фильтровых конденсаторов. Однако при этом растет требуемое uр. В интервале tр к ключу S приложена сумма напряжений uп и uр, поэтому повышается рабочее напряжение ключа. Аналогичное заключение можно сделать и для диода VD1.

Оптимальным по амплитудной мощности управляемого ключа является значение коэффициента заполнения . Поэтому задающий генератор, управляющий ключом S, должен выдавать импульсы длительностью периода.

На примере схемы рис.1.3-9 выявляются недостатки всех однотактных схем:

1) утяжеление входного и выходного фильтров вследствие наличия паузы T-ts, в течение которой нагрузка отключена от источника питания;

2) ухудшение использования силового трансформатора по току, поскольку существуют интервалы времени, когда ток нагрузки в обмотках трансформатора не протекает.

Недостатки схемы рис.1.3-9 по отношению к другим однотактным схемам:

1) к.п.д. снижен вследствие того, что энергия, запасаемая в сердечнике трансформатора, не используется полезно;

2) перепад индукции в сердечнике не может быть выше Bs-Br (рис.1.3-10); если по условиям нагрева допустимо большее значение, то размеры трансформатора больше оптимальных.

Первый недостаток устраняется, если возвращать запасенную энергию источнику питания (рис.1.3-12). Узел размагничивания содержит здесь обмотку размагничивания W3 и диод VD2. Диод открывается, когда э.д.с. самоиндукции на обмотке W3 достигнет uп, чему соответствует напряжение первичной обмотки

(1.3.7)

Намагничивающий ток замкнется в контуре W3,uп,VD2, обеспечивая передачу запасенной энергии источнику. При требуется иметь uр=uп, то есть W3=W1.

Второй недостаток устраняется, если подмагнитить сердечник постоянным током (рис.1.3-13). Ток подмагничивания iп притекает к концу обмотки W3, что противоположно направлению намагничивающего тока в первичной обмотке. Благодаря этому в интервале размагничивания рабочая точка перемещается левее точки 0 (рис.1.3-10) и становится возможным использование полного цикла петли гистерезиса, если он допустим по условиям нагрева. Подмагничивание сердечника позволяет также применить магнитный материал с высокой остаточной индукцией без введения немагнитного зазора. Обычно источником тока iп является ток нагрузки, а в качестве W3 при этом используют отпайку вторичной обмотки W2. Соответствующая схема будет рассмотрена в разд. 1.5.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. В чем преимущества и недостатки однотактных схем в сравнении с двухтактными и какова область их применения?

2. Назовите состав и принцип действия однотактной схемы, представленной на рис.1.3-9.

3. Каким образом определяется напряжение на первичной обмотке силового трансформатора при размагничивании сердечника?

4. Как обеспечивается возврат источнику питания энергии, запасенной в сердечнике трансформатора?

5. Каким образом увеличить перепад индукции в сердечнике трансформатора и что это дает?

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ивэп для питания электронной аппаратуры. Основные требования к ивэп для питания электронной аппаратуры

В первой части данного учебного пособия рассматриваются источники питания электронной аппаратуры в которых для улучшения технико экономических.. в.. где w число витков первичной обмотки ее потокосцепление а u напряжение на ней..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Однотактные ТПН

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Узел пуска - форсировки
Узел обеспечивает форсированное выключение силового транзистора, что позволяет повысить частоту за счет сокращения времени рассасывания носителей зарядов, а также сократить коммутационные потери пр

Односторонее насыщение сердечника силового трансформатора
Это негативное явление может возникать во всех двухтактных схемах ТПН, за исключением схемы Ройера, и ведет к иглообразным всплескам тока вида рис.1.3-1,в, но только в один из полупериодов р

Ветвей схемы
На вторичной стороне трансформатора основные параметры определяются по мощности нагрузки Рн и ее среднему току , а на перв

Параметры коммутаторов
Основными параметрами являются амплитуды напряжения и тока ключа, а также средний ток через него. Для инверторного коммутатора они приведены в таблице 1.3.1, а для выпрямительного их можно получить

Параметры силового трансформатора

Управляющий трансформатор
Основное требование к нему состоит в малости амплитуды намагничивающего тока на интервале проводимости силового транзистора, поскольку он сн

Выбор схемы ТПН
Принимаются во внимание следующие соображения: 1. Чем меньше мощность ТПН

Понижающий и повышающий преобразователи
Широтно - импульсные преобразователи (ШИП) предназначены для регулирования величины выходного напряжения методом широтно - импульсной модуляции (ШИМ) при сохранении на выходе того же

Способы соединения ШИП и ТПН
На рис.1.5-1 изображена схема понижающего ШИП. Как показано в работе [1], многоо

Прямоходовой преобразователь.
Он строится на базе однотактного ТПН рис.1.3-12 путем его совмещения с понижающи

Обратноходовой преобразователь
Его схема (рис 1.5-5) получается из полярно-реверсирующего ШИП добавлением вторичных об

Причины радиопомех и их виды
Полупроводниковые преобразователи являются источниками интенсивных радиопомех в широком частотном диапазоне от десятков килогерц до десятков и даже сотен мегагерц. Помехи проявляются в создании шум

Количественные характеристики помех
Помехи характеризуются в относительных единицах по отношению к базисному уровню, в качестве которого для напряжений помех принимается один микровольт. Используются обычные относительные и логарифми

Помехоподавляющие фильтры
Они создают препятствие для проникновения помех из преобразователя в сеть, и если это необходимо, в нагрузку. Как правило, достаточно решить задачу подавления несимметричной помехи, так как симметр

Элементная база помехоподавляющих фильтров
Ее особенности вытекают из условий работы фильтров, прежде всего высокой частоты подавляемых сигналов. Поэтому конденсаторы фильтров должны обладать возможно меньшей собственной индуктивностью

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги