CC BY
10
PAÂIOEËEKTPOHIKA
Рисунок 3 - Передаточная характеристика yсилиmеля
Из передаточной характеристики также видно, что в данном усилителе увеличивается на 5-6 дБ коэффициент передачи и повышаются линейность передаточной характеристики на участке малых уровней входных сигналов и предельная чувствительность устройства по сравнению с автодинным преобразователем, построенным по канонической схеме [3] (кривая 2). Столь существенное улучшение показателей разработанного усилителя как компенсатора потерь СВЧ энергии в магистральном маркерно-связном волноводе с учетом высокой энергопрочности позволяет считать, что указанный усилитель может быть рассмотрен в качестве рабочего варианта при выборе окончательного варианта трактового усилителя.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Костылев С. А., Гончаров В. В., Соколовский И. И., Челя-дин А. В. Полупроводники с объемной отрицательной проводимостью в СВЧ-полях. Киев: Наукова думка, 1987.141 с.
2. Афромеев В.И., Привалов В.Н., Яшин А.А. Согласующие устройства гибридных и полупроводниковых интегральных СВЧ-схем. - Киев: Наукова думка, 1989.- 192 с.
3. Lazarus M.I., Bullimore E.D., Novak S. A sensitive millimeter wave self-mixer and a load varian detector // Proc.IEEE.-1971.- 59, №5-P.812-813
УДК 621.314.6
BÈ3HA4EHHfl 4ACTOTÈ KOMVTAÖN IMÏVËbCHOrO ÏEPETBOPNBA4A
В.Д.Флора
Виходячи з виразгв для розмахгв пульсацш струмгв та напруг у ргзних вузлах найбгльш вживаних у практиц схем iмпульсних перетворювач1в, визначено cnoci6 розрахунку необхгдноЧ частоти комутацп.
Исходя из выражений для размахов пульсаций токов и напряжений в различных узлах наиболее употребительных в практике импульсных преобразователей, определен метод расчета необходимой частоты коммутации.
Proceeding from expressions for sweeps of currents and voltage pulsations in various units which are the most common in practice of pulse converters, the method of account of necessary commutation frequency is determined.
Проектуючи 1мпульсний перетворювач, конструктор BHpimye низку питань перед вибором або розрахунком елеменпв як силово'1' схеми, так й системи керування. Перед розрахунком електромагштних процеив конструктор повинен вибрати комутатор (тиристорний, або тран-зисторний, багатофазний чи однофазний, однополярний або двополярний, з широтним, частотним або широтно-частотним регулюванням i т.д.).
Kpiм того йому необхщно визначити частоту комутацп з урахуванням потpiбного дiапазонy регулювання напру-ги. Визначаючи частоту комутацп, можливо виходити з допустимо' пульсацп певних величин для конкретного
перетворювача.
Для однополярного перетворювача розмах пульсацп струмiв А1н навантаження [1]:
Aj = Ua (1 - a ) н = L* f ,
(1)
де U - напруга джерела; a = T^/T - вщносна трива-лшть часу T^ накопичення енерги стосовно перюду комутацп T; f = 1/T - частота комутацп; - шдуктив-шсть ланцюга навантаження.
Для двополярного iмпульсного перетворювача з жив-ленням вщ одного джерела [2]:
А1н =
2 Ua1( 1 - a1 ) 1L н f 1
(2)
де a = T1/ T - вiдносна тривалiсть T1 позитивного
iмпульсу напруги стосовно перiоду комутацп T.
Для тдвищуючого напругу перетворювача розмах пульсацш струму накопичувального дроселя [3]:
46
ISSN 1607-3274 "Pадiоелектронiка. 1нформатика. Управлiиия" № 2, 2001
В.Д. Флора: B^HA4EHHß 4ACTOTÈ KOMÔTAÔIÏ IMÏÔËbCHOrO ÏEPETBOPKBA4A
AIнк =
U -1,
нcp
l+
a
с l - a2 )J
СRдж + ^к) )a
X/ фСa)
AXi = Xw
с Lдж + Lmc) f
(3)
дe Rдж , ^ж , Rнк , ^к
вlдпoвlднo oпopи та lндyк-
A Uc =
I #l
нcp v Un
Ccp
Cf
A i = Ua н L н /с l - a ),
AIнк =
[ U- Iнкcp ^дж + Rнк)]a
с LKœ + Lнк) f
A„ _ 1 Xj cpнк - Xi cpRн ^^нк с a, Rm, Rн )]a
AXi = fK-m нк ,
J m нк
звlдки чаcтoта кoмyтацll:
тивнocтl джepeла та накoпичy вальнoгo дpoceля; I^p -
cepeднlй cтpyм навантажeння.
^и цьoмy poзмаx пyльcацlй напpyги наюзпичуваль-нoгo кoндeнcатopа [3]:
X/ФСa)
f=
KiAXimax
(8)
(4)
дe ae - значeння a , пpи кoтpoмy функц1я фСa) дocягаe
макcимyмy, абo пpийнятoгo значeння.
Для пepeтвopювачlв oднoпoляpниx з1 знижeнням напpyги, двoпoляpниx, peгyлювання активнoгo oпopy R, Г-пoдlбнoгo фlльтpy
Ф^) = aС l - a).
(9)
дe Rн - omp навантажeння; UcCp - cepeдня напpyга накoпичyвальнoгo кoндeнcатopа eмнlcтю C. Poзмаx пyльcацlй cтpyмy навантажeння [3]:
Дocлlджyючи (9) на макcимyм, визначаeмo ae = 0,5 . B пepeтвopювачl з пlдвищeнням напpyги для дpoceля-
(5)
накoпичyвача, накoпичyвальнoгo кoндeнcатopа фСa) = a.
дe Lн - lндyктивнlcть ланцюга навантажeння.
Для пepeтвopювача з lнвepcleю пoляpнocтl виxlднoï напpyги poзмаx пyльcацlï cтpyмy накoпичyвальнoгo дpoceля [4]:
A для навантажeння
фСa) =
a
l - a
(l0)
((
(б)
дe Iœcp - cepeднlй cтpyм накoпичyвальнoгo дpoceля.
Aналoгlчнo мoжливo пpocлlдкyвати й 1нш1 oдepжанl виpази для poзмаxlв пyльcацlй cтpyмlв, напpyг, швид-кocтeй oбepтання 1 т. 1. для plзниx cxeм lмпyльcниx пepeтвopювачlв.
B загальнoмy вигляд1 ва ц1 вeличини мoжyть бути пoданl виpазoм [5]:
(7)
дe AXi - poзмаx пyльcацlï eнepгeтичнoгo паpамeтpа Xi ; Xjcpнк , X¡cp - cepeднl за rnp^ значeння eнepгeтичниx паpамeтplв; Rm , Rн - диcипативнl паpамeтpи cxeми; ¥нк -
функц1я, яка xаpактepизye cпlввlднoшeння м1ж cтpyмами та oпopами гlлoк cxeми пepeтвopeння п1д чаc накoпичeння eнepгlï; Kmнк - фyнкцloнальний паpамeтp ш-т натапичу-
вальнoгo паpамeтpа cxeми п1д чаc накoпичeння eнepгlï. З1 cпlввlднoшeнь (l)-(7) мoжливo запиcати:
Toмy для навантажeння, якщo a ^ l , тo ф^) ^ ^ . B татаму pазl для цьoгo пepeтвopювача дoцlльнo пpийняти такe ae , пpи якoмy бyдe задoвlльним KKД.
B пepeтвopювачl для lмпyльcнoгo eлeктpичнoгo гальму-вання з peкyпepацleю фСa) е cкладнoю функц1ею [б]. Aлe чаcтoта кoмyтацlï пoвинна бути f >f^ , дe f^p -
^анична чаcтoта кoмyтацlï, пpи кoтplй тeчe бeзпepepвний cтpyм y ланцюз1 якopя машини. Ця чаcтoта визначаeтьcя паpамeтpами cxeми та вeличинoю a [б].
Hайчаcтlшe заcтocoвyютьcя oднoпoляpнl пepeтвopювачl для знижeння напpyги. B цьoмy pазl, визначаючи чаcтoтy кoмyтацlï, мoжливo виxoдити з1 cпlввlднoшeнь (l) та (8).
B залeжнocтl в1д plзнoвидy навантажeння lмпyльcнoгo пepeтвopювача (якlpна oбмoтка двигуна, лампа poзжа-peння, на^вач eлeктpичнoï пeчl 1 т.д.) визначаeтьcя макcимальнo дoпycтимий poзмаx пyльcацlй cтpyмy наван-тажeння AImax . ^и цьoмy виxoдять з yмoв ^мутаци
двигуна пocтlйнoгo cтpyмy, дoпycтимиx втpат пoтyжнocтl, тeмпepатypи нагplвy 1 т.д. Kprn тoгo за yмoвами pe^-лювання пoвиннl бути визначeнl абo задан1 м1н1мальна Ucpmin та маюшмальна Ucpmax cepeднl напpyги наван-
тажeння. Якщo кoмyтатop викoнyeтьcя на тpанзиcтopаx, тo, poзpаxoвyючи чаcтoтy кoмyтацlï, нeoбxlднo вpаxoвy-вати найб1льшу дoпycтимy чаcтoтy fmaxyT , з якoю мoжe тpивалий чаc пpацювати заcтocoвyваний тpанзиcтop.
РАДЮЕЛЕКТРОН1КА
Враховуючи те, що
и,
а
и,
_ ерш ш _ т г _ ср тах _ т г
Ш1П и /ш1п; атах и -^тах
та сшввщношення Тнк = Гш1пУТ
■^шахУТ
■^ш1п аш1п/шахУТ ' -^шах ашах -^шахУТ '
В такому раз1 частота комутацп може змшюватись в
де - найбшьший можливий струм навантаження; 1т -найб1льший струм, яким може керувати один нашвпровщ-никовий прилад. Пот1м розраховують частоти / та /т . Частота комутацп / розраховуеться за вимогами опти-, одержимо м1зацшних розрахунюв вхщного ф1льтра [7], а /т - за формулою (13):
/ш1п </ < /ш
(12)
Якщо причиною застосування багатофазного комутато-ра е необхщшсть зменшення маси та габарипв вхщного фшьтра, то розрахунком низки вар1ант1в при р1зних частотах комутацп визначають прийнятш масогабаритш показники та параметри фшьтру. При цьому повинна бути встановлена вщповщна частота комутацп / Враховуючи максимальну частоту /т , з якою може працювати в схем1
комутатора нашвпровщниковий прилад, тдраховують не-обхщну юльюсть фаз:
/
т=/ /т
(13)
Якщо ж причиною застосування багатофазного комута-тора е необхщшсть керування великими струмами, яю перевищують можливост одного натвпровщникового приладу, то кшьюсть фаз визначаеться, як
т =
'нб
(14)
/т = / тт
Таким чином, користуючись наведеними
сшввщношеннями, можливо розрахувати потр1бну частоту
комутацп для найбшьш вживаних у практищ схем
1мпульсних перетворювач1в.
ПЕРЕЛ1К ПОСИЛАНЬ
1. Флора В.Д. Досл^ження режиму зниження напруги однополярного ¡мпульсного регулятора// Радюелектрошка, ¡нформатика, управлшня. - 1999. - №1. - С. 40-41.
2. Флора В.Д. Досл^ження двополярних ¡мпульсних регулятор1в// Радюелектрошка, ¡нформатика, управлшня.-
1999. - №2. - С. 48-50.
3. Флора В.Д. Врахування параметрiв елемен^в схеми в режимi тдвищення напруги ¡мпульсного регулятора// Радюелектрошка, ¡нформатика, управлшня. - 2000. - №1. -С. 38-41.
4. Флора В.Д. Aналiз регулювальних властивостей ¡мпульсного перетворювача з iнверсieю полярност вих^но'|' напруги.// Збiрник наук. праць Львiвського державного технiчного унiверситету "Львiвська полтехшка". - 2001. - №2. - С.139-141.
5. Флора В.Д. Метод рiвностi розмахiв пульсацiй перюдичнозмшних величин в iнтервалах часу накопичення та витрати енергп//Електротехшка та електроенергетика.-
2000. - №2. - С. 45-46.
6. Флора В.Д. Режими ¡мпульсного електричного гальмування електротранспорту// Техшчна електродинамта, тематичний випуск. Силова електронта та енергоефективнiсть. - 2001. - 4.2. - С. 29-32.
7. Флора В.Д. Розрахунок Г-подiбного фшьтра на входi ¡мпульсного регулятора// Електричний журнал. - 1995. -№1. - С. 48-51.
т
48 1607-3274 "Радюелектрошка. 1нформатика. Управлшня" № 2, 2001
