|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы нптельно небольших пределах (менее ±10%); а к.п.д. инвертора и регулируемого выпримителя достаточно высоки. Централизованную стабилизацию одновременно всех выходных напряжений в ИБЭ позволяет реализовать функциональная схема, изображенная на рис. 1-7. Здесь на вход выпрямителей В,, В2, ... ..,В„ подаются переменные напряжения с выходов регулируемого инвертора,* а стабилизация выходных напряжений ИВЭ осуществляется посредством изменения формы переменных напряжений. Сигнал управления подается со схемы, обратной связи, вход которой подключен к одному из выходов источника вторичного электропитания. Совмещение функций преобразования напряжений и стабили- -t- О- PBf. НЭ -f--о Овыхг -о о- о- пл П п. (вых Рис. 1-8. функциональные схемы стабилизирующих преобразователей напряжения постоянного тока с индивидуальной стабилизацией напряжения по каждой из выходных цепей. Ф -- фильтр; И - инвертор; Р - регулятор иеремевного напряжения; РВ - регулируемый выпрямитель; В - верегулвруемый выпрямвтель; ОС - схема об-ратвой связи; С - вепрерыввый Стабвлвзатор. зации их величии в одном функциональном рлементе - регулируемом инверторе позволяет упростить схему ИВЭ и повысить его к.п.д. за счет исключения промежуточных преобразований электрической энергии. Однако такая схема не свободна от недостатков. В ИВЭ, выполненных по данной схеме, значительную долю массы и объема занимают сглаживающие LC-фильтры, включенные в выходные цепи выпрямителей. Относительная доля этих фильтров в массе ИВЭ значительно возрастает при увеличении числа выходных цепей. Сравнительно плохие динамические свойства сглаживающих фильтров LC-типа, приводящие к сильным изменениям выходных напряжений ИВЭ в моменты изменения величин соответствующих нагрузок, обусловливают необходимость включения в большинство выходных цепей ИВЭ непрерывных стабилизаторов с целью обеспечения приемлемого для радиоэлектронной аппаратуры качества питающих напряжений. Таким образом, по мере уве.чичения числа выходных цепей ИВЭ и одновременного повышения требований к качеству вторичных питающих напряжений преимущества данной схемы перед ранее рассмотренными (см. рис. 1-6) уменьшаются. Такай схема оказывается наиболее эффектд1вной при сравнительно малом числе мощных выходных цепей (не более 2-3 шт.), когда нагрузка по каждой из них в процессе .работы ИВЭ остается неизменной. Основным средством уменьшения массы и габаритов сглаживающих фильтров LC-типа в стабилизирующих ИВЭ с выходом на постоянном токе, выполненных по структурной схеме на рис. 1-7, а также улучшения их динамических свойств является повышение частоты преобразования в регулируемом инверторе до нескольких десятков килогерц. Следует также отметить, что при реализации такой функциональной схемы (рис. 1-7) гармонический состав пульсаций выходных напряжений постоянного тока в процессе регулирования будет изменяться, что в некоторых практических случаях может оказаться нежелательным. Кроме того, для данной схемы характерно плохое использование силовых транзисторов в регулируемом инверторе по току и напряжению - они должны выбираться с уче-. том максимальных значений напряжения питания и потребляемого тока (соответствующего минимальному значению напряжения питания). Индивидуальную стабилизацию каждого из выходных напря-. жений в отдельности позволяют реализовать в ИВЭ функциональные схемы, изображенные иа рис. 1-8. В схеме на рис. 1-8, я в каждую выходную цепь транзисторного инвертора включен свой регулируемый выпрямитель со сглаживающим фильтром LC-типа н схемой управления. В схеме на рис. 1-8, б выпрямитель выполняется нерегулируемым, а роль стабилизирующего устройства играет маломощный стабилизатор переменного напряжения, выходное напряжение которого суммиру-. ется на входе выпрямителя с переменным напряжением, снимаемым с основного выхода транзисторного инвертора. Сигнал обратной связи изменяет ширину импульсов на выходе регулятора таким образом, чтобы напряжение на выходе выпрямителя оставалось неизменным при всех режимах работы радиоэлектронной аппаратуры. В отличие от-схемы на рис. 1-8, я, где регулируемый выпрямитель рассчитан на полную мощность нагрузки ИВЭ, выходная мощность регулируемого выпрямителя в схеме на рис. 1-8, в оказывается значительно меньшей, что приводит к уменьшению массы и габаритов сглаживающего фильтра. К недостаткам последней схемы следует отнести ее большую слолиость во сравнению со схемой, изображенной на рис. 1-8, с. Все функциональные схемы, позволяющие реализовать индивидуальную стабилизацию каждого выходного иапряжения ИВЭ в отдельности (рис. 1-8), при большом числе выходных цепей ИВЭ становятся неэффективными из-за значительного усложнения, увеличения массы и габаритов. В этом случае, как было отмечено выше, целесообразно использовать фушщиональиые схемы стабилизирующих ИВЭ с централизованной стабилизацией, включая дополнительные, стабилизаторы лишь в те выходные цепи, в которых не удается обеспечить требуемую стабитьиость выходных напряжений. В заключение данного параграфа отметим, что приведенные выше функциональные схемы (за исключением схемы на рис. 1-8, в) могут быть использованы для стабилизации- выходных напряжений переменного тока, подаваемых непосредственно с выхода силового инвертора. При этом, естественно, отпадает необходимость в использовании выходных выпрямителей и сглаживающих фильтров, а регулируемый выпрямитель в схеме иа ряс. 1-8, а должен быть заменен регулятором переменного иапряжения, рассчитанным на полный ток нагрузки. В последующих главах настоящей книги будут кратко рассмотрены схемные различия и принципы действия основных функциональных узлов вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и способы их ориентировочного расчета, доступнее широким массам читателей. ГЛАВА ВТОРАЯ. СИЛОВЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 2-1. Полупроводниковые диоды Полупроводниковые диоды в источниках вторичного электропитания используются для преобразования переменного тока в по--стоянный; при этом диоды ведут себя как полупроводниковые неуправляемые ключи с односторонней проводимостью тока. На рис. 2-1, а приведены вольт-амперные характеристики диодов, связывающие значения тока, протекающего через диод, и приложенного к нему напряжения. Ветвь OA на рис. 2-1, я соответствует прямому включению диода (рис. 2-1,6), ветвь ОБ - обратному (рис. 2-1, в). Резко выраженная нелинейность приведенных характеристик иллюстрирует одностороннюю проводимость полупроводниковых диодов- прямые токи через диод, как правило, во много раз пре-вьшгают обратные. 0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 |