Проектирование системы управления широтно-импульсным преобразователем
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?щее напряжение. По этому напряжению ГВИ формирует последовательность высокочастотных импульсов малой длительности.
На вход ГПН (VT2, C7, DA2) подается напряжение пилы Uп. При отсутствии UГВИ ключ VT2 закрыт и напряжение на выходе интегратора DA2 нарастает по линейному закону. При поступлении сигнала UГВИ ключ VT2 открывается и интегратор сбрасывается в нуль. Таким образом на выходе ГПН формируется положительное пилообразное напряжение UГПН.
Напряжение UГПН подается на вход компаратора (R14, DA3), где происходит сравнение двух напряжений: UГПН и напряжения управления UУ. UУ формируется САУ. В момент равенства этих напряжений компаратор DA3 меняет свой знак. По фронту сигнала Uк выходной формирователь формирует открывающие импульсы необходимой амплитуды и длительности. Этими импульсами непосредственно и осуществляется открывание и закрывание ключа VT1.
Временные диаграммы работы системы управления представлены на рисунке 16.
Рисунок 16 - Временные диаграммы работы СУ
Рисунок 17 - Полная принципиальная электрическая схема проектируемого ППЭЭ
Таблица 1 - Перечень элементов, используемых в схеме ППЭЭ
Поз. обозначениеНаименованиеКол.ПримечаниеКонденсаторыC1-С5, С8МБГП-630В-0,2мкФ10%6С6КМ-6 - 50В-0,1 мкФ5%1С7К73-17-250В-0,1мкФ10%1СфК50-35имп.-680 мкФ-450В-85C1CceК73-17-250В-0,33мкФ10%1МикросхемыDА1-DA3К154УД43DA4SKHI 10/121ДиодыVD1- VD4Д112-104VD5, VD9ДЧ212-102VD6, VD7Д2062ТранзисторыVT1SK30GH1231VT2BC848C1РезисторыR1-R5, R19С2-23-2Вт-5%-150 Ом5R6МЛТ- 0,5 - 420 Ом5%1R7МЛТ- 0,125 - 1,1 кОм5%1R8МЛТ- 0,125 - 1,2 кОм5%1R9МЛТ- 0,125 - 1,0 кОм5%1R10- R12МЛТ - 0,125 - 2,25кОм10%3R13МЛТ - 0,125 - 12кОм10%1R14, R15МЛТ - 0,125 - 20кОм10%.2R16МЛТ - 0,125 - 26кОм10%1R17RKT-3540S-1,8-102-R1R18МЛТ-0,125-0,2кОм5%1RvceПЭВ - 5 - 1кОм10%;1Rgoff, RgonПЭВ - 3 - 22Ом10%2RceПЭВ - 3 - 18Ом10%1ДросселиLфEC24-R12M-0.12мкГн-20%1Реактор анодныйLapФРОС-50018. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ И РЕГУЛИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.
.1 Внешняя характеристика выпрямителя
Внешней характеристикой выпрямителя называется зависимость выходного напряжения U от тока нагрузки I при постоянном значении скважности , то есть зависимость при.
На рисунке 18 показана схема замещения выпрямителя
Рисунок 18 - Схема замещения выпрямителя
Внешняя характеристика определяется следующим уравнением
,
где - активное сопротивление последовательно включенных элементов схемы, по которым протекает ток нагрузки в один и тот же момент времени, ;
- сумма падений напряжений на полупроводниковых приборах, по которым в данный момент времени протекает ток нагрузки, , ;
- коммутационное сопротивление (сопротивление перекрытия вентилей), определяемое по формуле
,
где - реактивное сопротивление анодного реактора, .
.
Значение ЭДС определим по формуле:
.
В режиме непрерывного тока внешние характеристики выпрямителя представляют собой ряд параллельных прямых, наклоненных к оси тока.
Произведем расчет внешней характеристики выпрямителя в виде таблицы 2 для трех значений скважности.
Таблица 2 - Внешняя характеристика выпрямителя
I,A07,1607,1607,16U,B16,412,590,286,2163,9160
Вид внешней характеристики выпрямителя показан на рисунке 18.
Рисунок 19 - Вид внешней характеристики выпрямителя
8.2 Регулировочная характеристика
Регулировочная характеристика выпрямителя представляет собой зависимость выпрямленной ЭДС Е от скважности , то естьЕ=f().
Для данной схемы, выражение для выпрямленной ЭДС имеет вид
,
Произведем расчет регулировочной характеристики выпрямителя в виде таблицы 3.
Таблица 3 - Регулировочная характеристика выпрямителя
00,30,60,9E, В055,3110,6165,9
Вид регулировочной характеристики выпрямителя показан на рисунке 19.
Рисунок 20 - Вид регулировочной характеристики выпрямителя
8.3 Регулировочная характеристика ШИП
Регулировочной характеристикой ШИП называется зависимость скважности от напряжения управления Uу, то есть .
Данная зависимость выражается в формуле:
,
Расчет регулировочной характеристики ШИП произведем в виде таблицы 4.
Таблица 4 - Регулировочная характеристика ШИП
02,557,51010,750,50,250
Вид регулировочной характеристики ШИП показан на рисунке 21.
Рисунок 21 - Регулировочная характеристика ШИП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе курсового проектирования была спроектирована система управления широтно-импульсным преобразователем. Также был рассмотрен принцип действия и произведён расчёт функциональных узлов схемы управления СПП. Для оценки работы СПП была рассчитана и построена внешняя и регулировочная характеристики СУ.
В процессе выполнения данного курсового проекта были приобретены навыки расчета силовых схем и выбора полупроводниковых приборов, а также проектирования и расчета принципиальных электрических схем систем управления полупроводниковыми приборами преобразователей.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Методическое пособие к курсовому проектированию по СПТ. - Г.И. Гульков, Н.М. Улащик. - Минск 2007 - 90 с.
2.Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О.Г. Чебовский, Л.Г. Моисеев, Р.П. Недошивин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
.Основы преобразовательной техники: / В.С. Руденко, В.И. Сенько, И.М. Чиженко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980.
.Розанов Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. - М.: Энерг