CC BY
60
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Как показал анализ, стопроцентное влияние на вариационную ошибку оказывают погрешности выходного напряжения 5^ФОс устройства ФОС и коэффициента передачи бКщ- ИТ, поэтому допуски на вариацию параметров данных устройств должны быть как можно меньше. Погрешности остальных устройств оказывают незначительное влияние, поэтому допуски на вариацию параметров данных устройств могут быть относительно большими. Согласно практическим данным 8^ФОС = 1 %, 5КИТ = 0,1 %, 8КНУМ = 20 %, 8КУС = 1 %, 5£ИП = 1 %, 8^оНум = 20 %. На рис. 2 представлены графики суммарной ошибки с учетом данных погрешностей.
Анализируя графики на рис. 2 можно сделать следующие выводы:
1. Имитатор СБ последовательного типа имеет наибольшую погрешность воспроизведения на токовой ветви ВАХ.
2. Для обеспечения точности воспроизведения ВАХ менее 2 % коэффициент передачи КРК в контуре должен быть более 150.
Библиографические ссылки
1. Мизрах, Е. А. Исследование статической точности имитаторов солнечных батарей // Вестник СибГАУ : сб. науч. трудов. Вып. 7. СибГАУ. Красноярск, 2005.
© Сидорова И. С., Сидоров А. С., 2010
УДК 621.314.1
А. А. Соломатова Научный руководитель - Н. Н. Горяшин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАЗИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МДП-ТРАНЗИСТОРА НА КОММУТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КВАЗИРЕЗОНАНСНОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ
НАПРЯЖЕНИЯ
Рассматриваются режимы работы ключевого элемента на основе МДП-транзистора в высокочастотном квазирезонансном преобразователе напряжения с переключением ключевого элемента при нулевых значениях тока.
В высокочастотных квазирезонансных преобразователях напряжения (ПН) в качестве электронного ключа используют, как правило, МДП-транзистор. Динамические (коммутационные) потери мощности на ключе в таких ПН снижены по сравнению с аналогичными потерями в классическом ПН с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) за счет использования явления резонанса в цепи ключевого элемента (КЭ), образованного элементами резонансного контура (РК) и электронным ключом [1]. В зависимости от схемы включения РК в цепь КЭ переключение электронного ключа может происходить при нулевых значениях тока (ПНТ) или напряжения (ПНН).
В квазирезонансных ПН введение реактивных элементов для организации резонансных режимов работы КЭ может приводить к нежелательным процессам, возникающим в результате их взаимодействия с паразитными элементами реальных силовых полупроводниковых приборов. Так в ПНТ-преобразователе с ШИМ [2], схема которого представлена на рис. 1, наличие встроенного паразитного диода на основе р-п перехода в структуре МДП-транзистора увеличивает динамические потери на транзисторе за счет большой диффузионной емкости.
Процесс обратного восстановления паразитного диода транзистора ¥Т2 на осциллограмме тока индуктивности РК 1Ьр (рис. 2, а) проявляется как его
отрицательный выброс (выделено пунктиром). В данный процесс также входит заряд барьерной емкости шунтирующего внешнего диода Шоттки. На осциллограмме на рис. 2, б, показано, что резонансная емкость разряжается на величину заряда диффузионной емкости встроенного диода и барьерной емкости шунтирующего МДП-транзистор диода, вследствие чего напряжение на Ср уменьшается на АиСр. При частотах преобразования в несколько сотен килогерц данный эффект приводит к существенным потерям мощности.
Рис. 1. Схема силовой части ПНТ - преобразователя, где ивх, ивых - входное и выходное напряжение; ЬР, СР, ЬФ, СФ - индуктивность, емкость РК и выходного фильтра соответственно; СУ КЭ - схема управления КЭ
Секция «Автоматика и электроника»
Рис. 2. Осциллограммы тока индуктивности и напряжения на емкости РК в ПНТ - преобразователе с ШИМ
VD2
Г-*
VT2
"^ЛГ
VD2
Рис. 3
Для того чтобы минимизировать негативное влияние встроенного паразитного диода можно использовать сложный ключ, состоящий из последовательно включенных транзистора УТ2 и диода УБ2 (рис. 3). *
В этом случае диод УБ2 не пропускает обратный ток через паразитный диод, процесса обратного восстановления последнего не происходит.
В подтверждение сказанного на рис. 4 приведены осциллограммы тока индуктивности РК и напряжения на резонансной емкости в данном ПН с использованием дополнительного диода в цепи вспомогательного МДП-ключа. Как видно, отрицательного броска тока, обусловленного обратным восстановлением паразитного диода, нет.
Необходимо отметить, что введение последовательного диода УБ2 приводит к дополнительным
Рис. 4. Осциллограммы тока резонансной индуктивности и напряжения на емкости РК
статическим потерям мощности, таким образом, применение предложенного решения целесообразно только при условии, что динамические потери в исходной схеме значительно больше статических. Таким образом, всегда можно подобрать такую частоту коммутации, при которой выполняется данное условие, при прочих фиксированных параметрах.
Библиографические ссылки
1. Bodur H., Bakan F. An Improved ZCT-PWMDC-DC Converter for High-Power and Frequency Applications // IEEE Trans. On Industrial Electronics. 2004. Vol. 51. № 1. Р. 89-94.
© Соломатова А. А., Горяшин Н. Н., 2010
УДК 621.791.72
С. В. Суковатенко Научный руководитель - В. Д. Лаптенок Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ИСТОЧНИКА УСКОРЯЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ
Рассматривается линеаризованная модель резонансного преобразователя, которая позволит выбрать оптимальный закон регулирования и определить требуемые динамические показатели качества подобных систем.
