Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Схеми заміщення перетворювачів




Читайте также:
  1. ЗАМКНЕНІ СХЕМИ УПРАВЛІННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДА ІЗ ДВИГУНАМИ ЗМІННОГО СТРУМУ
  2. На основі отриманих передатних функцій елементів САК та аналізу функціональної схеми скласти структурну схему системи, приклад якої зображено на рисунку 1.1.
  3. Основні задачі теорії перетворювачів
  4. Приєднання й видалення XML-схеми з документа. Виконаєте одну з наступних дій.
  5. Прямоточна і проти точна схеми
  6. СКЛАДАННЯ СХЕМИ ОБІГУ ЕЛЕКТРОННИХ ПЕРЕВІЗНИХ ДОКУМЕНТІВ
  7. Схеми абсорбції з рециркуляцією
  8. СХЕМИ ЗАМКНЕНИХ СТРУКТУР ЕЛЕКТРОПРИВОДА
  9. Схеми змазування.

Напівпровідникові прилади більшості напівпровідникових перетворювачів працюють в ключові режимі: в замкненому стані опір напівпровідникових приладів значно менший, ніж опір інших елементів кола, а у розімкненому стані – значно більший. Тому у схемах заміщення напівпровідникових перетворювачів напівпровідникові прилади часто замінюють ключовими і вентильними елементами на основі S, RS моделей ідеальних ключів. Для врахування часу переключення напівпровідникових приладів в моделі додають реактивні елементи, що моделюють параметри приладів (ємності p-n переходів, індуктивності виводів і т.д.). Більшість інших елементів перетворювача заміняють ідеальними елементами – опорами, індуктивностями, ємностями. При наявності нелінійних елементів схеми, проводять кусково-лінійну апроксимацію їх ВАХ. В результаті заміни всіх приладів перетворювача на їх моделі утворюється схема заміщення перетворювача, яка складається з лінійних елементів і ідеальних ключів. В результаті, при заданій послідовності комутації ключових і вентильних елементів перетворювача, з схеми заміщення перетворювача утворюється набір його лінійних схем заміщення. При цьому розрахунок перехідного процесу в перетворювачі зводиться до розрахунку серії незавершених перехідних процесів у цьому наборі лінійних схем заміщення при незмінних параметрах елементів і зовнішньої дії, але при різних початкових умовах. Розрахунок перехідних процесів здійснюють до настання квазіусталеного режиму, коли процеси в перетворювачі починають періодично повторюватись.

В залежності від набору схем заміщення на всіх можливих інтервалах роботи перетворювача виділяють три класи еквівалентних схем перетворювачів:

1) схеми з постійною структурою і параметрами: їх структура і параметри залишаються постійними незалежно від інтервалу роботи перетворювача, залежно від інтервалу роботи змінюється лише значення зовнішньої дії;

2) схеми з постійною структурою і змінними параметрами: цей клас схем має постійну структуру, але параметри елементів схеми заміщення змінюються залежно від номеру інтервалу роботи перетворювача;

3) схеми зі змінною структурою, які залежно від інтервалу роботи перетворювача змінюють свою структуру.

Математична модель, за допомогою якої виконується аналіз процесів в перетворювачі, формується на основі диференційних рівнянь складених для кожної лінійної схеми заміщення. Для схем з постійною структурою і параметрами система диференційних рівнянь є спільною для всіх лінійних схем заміщення, ця система відрізнятиметься лише значенням вільного члену, який виражає вплив зовнішньої дії. Системи диференційних рівнянь лінійних схем заміщення ланцюгів з постійною структурою і змінними параметрами мають спільну структуру але різні значення постійних коефіцієнтів при похідних. В ланцюгах зі змінною структурою, системи диференційних рівнянь для лінійних схем різних інтервалів складаються незалежно одна від одної. Зважаючи на це найпростіше виконувати аналіз процесів у перетворювачах, які представляються ланцюгами з постійною структурою і параметрами, найскладніше – у ланцюгах зі змінною структурою.



При аналізі процесів за допомогою еквівалентних схем заміщення перетворювачів також необхідно враховувати особливості комутації вентильних і ключів елементів, які можуть визначатись, як сигналами системи керування, так і процесами в окремих гілках перетворювача. Тому в кожному класі еквівалентних схем необхідно виділяти підкласи схем:



- з відомими моментами комутації ключових і вентильних елементів;

- з невідомими моментами, але з відомим порядком комутації ключових і вентильних елементів;

- з невідомими моментами і з невідомим порядком комутації ключових і вентильних елементів.

Оскільки процес розрахунку перехідних процесів є достатньо трудомісткою задачею, то при складанні еквівалентних схем намагаються мінімізувати кількість елементів моделей, якими заміняються реальні прилади, але при цьому еквівалентна схема перетворювача в цілому повинна адекватно відображати досліджувані процеси.

При дослідженні комутаційних напруг або струмів елементів перетворювача, розрахунку динамічних втрат у вентильних і ключових елементах, електромагнітної сумісності пристроїв використовують повні моделі приладів, оскільки тривалість процесів від яких залежать вказані характеристики перетворювача значно менші, ніж період роботи перетворювача τ<<T і задаються паразитними параметрами використовуваних приладів. Зважаючи на це, еквівалентні схеми заміщення для дослідження процесів з тривалістю τ<<T найчастіше відносяться до класу схем зі змінною структурою з невідомими моментами, але з відомим порядком комутації ключових і вентильних елементів.

Для оцінки інших параметрів (коефіцієнту пульсації, середніх значень струмів і напруг через елементи, тривалості пускового режиму), які залежать від процесів, тривалість яких співвимірна з періодом роботи перетворювача τ~T, можна використовувати спрощені моделі приладів, при цьому трудомісткість розрахунку процесів у перетворювачі значно зменшується. Схеми заміщення для процесів з тривалістю τ~T можуть відноситись до різного класу, але при можливості, навіть за умови деякого зниження точності отриманих результатів, їх намагаються звести до схем з постійною структурою і параметрами. Це пояснюється тим, що в більшості випадків аналіз процесів у перетворювачі проводиться для оцінки струмів і напруг на його елементах. Зважаючи на те, що допуск на параметри більшості приладів широкого вжитку знаходиться в межах 5-20%, то і мінімальна похибка результату ніяк не може бути меншою цих значень. Тому використання спрощеної схеми заміщення, якщо її похибка не перевищує допуску на окремі прилади перетворювача, в цьому випадку цілком виправдане.



На прикладі однотактних перетворювачів постійної напруги і інвертора на основі мостової схеми, які зображено на рис.1, розглянемо особливості побудови схем заміщення і вибору моделей окремих приладів перетворювача. При складанні схем заміщення перетворювачів використовуються ERS-моделі діодів, RS-моделі транзисторів, до складу моделі джерела ЕРС входить його внутрішній опір RВН, дроселів – їх активний опір RL. При співставлені лінійних схем заміщення на інтервалах видно, що схема заміщення понижуючого перетворювача відноситься до класу схем з постійною структурою зі змінними параметрами з відомими моментами комутації ключових і вентильних елементів. Схеми заміщення інвертуючого і підвищуючого перетворювачів відносяться до класу схем зі змінною структурою з відомими моментами комутації ключових і вентильних елементів . Схема заміщення мостового інвертора відноситься до класу схем з постійною структурою зі змінними параметрами з невідомими моментами комутації ключових і вентильних елементів.

З аналізу схем заміщення понижуючого перетворювача і інвертора видно, що прийнявши RVT = RVD = R і не враховуючи внутрішній опір джерела ЕРС RВН їх можна звести до схем з постійною структурою і параметрами, які показані на рис. 2, що зменшує обсяг розрахунків вказаних перетворювачів.


Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 28; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты