Импулсни преобразуватели


Категория на документа: Други


ИМПУЛСНИ ПРЕОБРАЗУВАТЕЛИ

Импулсният преобразувател (ИП) преобразува неизменното постоянно напрежение в регулируемо постояннотоково напрежение. Той изпълнява функция, подобна на функцията на трансфор - матора за променлив ток с регулируем брой на навивките. Затова може да бъде наречен трансформатор на постоянно напрежение. Най -важните предимства на ИП са следните:
- възможност за плавно регулиране;
- висок КПД;
- бързодействие;

- възможност за работа в режим на рекуперация на енергията
в мрежата при електрозадвижванията.

Прекъсвачът (ключът) е основен елемент на ИП. Полупроводниковият ключ съединява и разделя товара с постояннотоковата мрежа по команда от управляващата схема и така преобразува постоянното мрежово напрежение в импулсно напрежение върху товара. Полупроводниковият ключ може да бъде силов транзистор или тиристор.

Процесът на преобразуване е илюстриран на фиг. 11.1. Схемата на ИП (фиг. 11.1, а) съдържа тиристор (VS), товар, дросел (L) и нулев диод (VО).

Фиг. 11.1

Тиристорът е отпушен в определен интервал от време (tр). Напрежението на мрежата (U1) е приложено през този интервал върху товара (фиг. 11.1, б). Когато тиристорът се запуши (t = t1),
изводите на товара се оказват съединени накъсо от УО и през него продължава да тече токът на товара. ЕДН на самоиндукция в дросела и в товара, ако товарът има индуктивност, създават този ток в контура Ь - товар - УВО - Ь през време на паузата (11 до ^Ь Кривата на тока през товара (12) е показана на фиг. 11.1, б.

Върху товара се създава импулсно напрежение, средната стойност на което може да се определи така

където D = tр/Т е коефициентът на запълване на импулсите или относителната продължителност на импулсите; tр - ширината на импулсите, s; Т - периодът на честотата на превключванията, s.

От (11.1) се вижда, че напрежението върху товара (132) може да се регулира чрез относителната продължителност на импулсите от О до U1. Промяната на D може да стане по следните начини:

1. В ИП с постоянна честота на импулсите (f= 1/Т = соnst;) се
променя само времето на включеното състояние на ключа. Този
метод на регулиране се нарича широчинно-импулсна модулация
(ШИМ).

2. В ИП с променлива честота се регулира периодът на
импулсите, а времето на включено състояние на ключа се
поддържа постоянно (tр = соnst). Този метод е получил наименованието честотно-импулсна модулация (ЧИМ).

ЧИМ има някои недостатъци, които са ограничили нейното приложение. Регулирането в широк диапазон на изходното напрежение налага да се променя в същия диапазон и честотата. Това затруднява филтрирането на вторичното напрежение. Освен това при ниските изходни напрежения времето на паузата (запушеното състояние на ключа) се получава голямо и може да се получи режим на работа с прекъснат ток. Тези недостатъци на ЧИМ са причина използване предимно на първия метод - ШИМ.
Паралелен импулсен преобразувател

Паралелният ИП има схема фиг. 11.2, която дава възможност да се получи изходно напрежение по -високо от входното.

При затворен ключ дроселът (L) е включен към захранващия източник. Във веригата тече увеличаващ се ток и в него се запасява енергия. ЕДН на самоиндукция в дросела има посока, обратна на U1. Когато ключът се отвори, се образува веригата L - VD) -товар -източник- L. ЕДН в индуктивността сменя посоката си и се прибавя към напрежението на захранващия източник. Сега към товара постъпва сумата U1+еL.

От (11.5) следва, че при изменение на относителната продължителност на импулсите (D) от 0 до 1 напрежението върху товара би следвало да се променя от U1 до безкрайност. За реалния паралелен импулсен преобразувател диапазонът на изменение на изходното напрежение е ограничен.

Схемата намира приложение при необходимост от получаване на по -високо напрежение от захранващото или при режима ре - куперация за двигателите за постоянен ток.





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Импулсни преобразуватели 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.