Обговорення високопродуктивного імпульсного стабілізованого джерела живлення постійного струму
З безперервним розвитком технологій силової електроніки високоефективні імпульсні регульовані джерела живлення постійного струму будуть широко використовуватися в енергосистемах. Основними перевагами перемикання постійного струму є: робоча стабільність, хороша надійність, легка вага, висока ефективність та низьке енергоспоживання тощо, його тенденція розвитку є більш конкурентоспроможною, ніж інші комутаційні струми. Комутаційний постійний струм використовується в джерелах живлення прискорювачів частинок тощо. Після комплексного аналізу та загального розгляду. Відповідні дослідники технологій розробили високоефективне імпульсне регульоване джерело живлення постійного струму за допомогою моделі слабкого сигналу перетворення постійного струму в постійний струм зі зсувом по фазі.
1 Аналіз динамічної моделі малого сигналу
Вибір динамічних моделей малого сигналу різноманітний, а результати проектування, отримані за допомогою різних моделей, різні. Імпульсний джерело живлення по суті є нелінійним об'єктом управління. Використання аналітичного методу для керівництва моделюванням може лише наблизити модель збурення малого сигналу в стаціонарному стані, а висновок, отриманий під час використання цієї моделі для пояснення великомасштабного збурення, не зовсім точний. Це в основному виграє від того, що імпульсне джерело живлення зазвичай працює в стабільному стані. Високопродуктивний імпульсний джерело живлення постійного струму, розроблений відповідно до моделі спотворення малого сигналу, у поєднанні з використанням допоміжних ланцюгів, може повністю зробити продуктивність імпульсного джерела живлення відповідним вимогам.
2 Визначення показника ефективності стабілізованого джерела живлення постійного струму
2.1 Вимоги до індексу стабільності
Згідно з відповідними даними та практичними результатами, різні системи повинні мати різний ступінь надійності, а їхні перехідні характеристики є відносно хорошими. Однак для стабілізованого джерела живлення постійного струму вимагається, щоб запас підсилення системи був більшим або дорівнював 40 дБ, а запас по фазі мав бути більшим або дорівнювати 30 дБ.
2.2 Індекс перехідної реакції
Коли імпульсне джерело живлення порушується, його вихід буде вплинути та спричинити відповідне тремтіння, і, нарешті, поступово повернутися до стабільного значення. Зазвичай ми використовуємо діапазон перевищення та тривалість часу динамічного відновлення для оцінки динамічних характеристик. Чим вища частота кросовера, тим коротший час необхідний для динамічного відновлення; амплітуда перерегулювання та запас по фазі також існують
в тісній кореляції.
2.3 Аналіз точності електропостачання
Точність напруги має суворі вимоги, і її розрахунковий діапазон не перевищує 1‰, а пульсація не перевищує 1‰. Однак пульсація ділиться на дві частини: високочастотну та низькочастотну. Частота перемикання призводить до того, що високочастотна частина пригнічується вихідним фільтром; флуктуація сітки вводить низькочастотну частину, а низькочастотна частина в основному залежить від негативного зворотного зв’язку системи для її подолання.
3 Аналіз та проектування високоефективного імпульсного регульованого джерела живлення постійного струму
3.1 Проектування та застосування компенсаційної мережі
У проектуванні стабільного електропостачання найбільш часто використовуваним методом є використання алгоритму PI або PID для проектування компенсаційної мережі. Після компенсації ПІ-регулятора здатність системи протистояти високочастотним перешкодам значно покращується, і єдиним недоліком є низька динамічна продуктивність. Коли буде введено диференціальний алгоритм, швидкість відгуку системи буде значно покращена, але також є певні недоліки: (1) Додаткове введення занадто великої кількості нульових точок збільшить чутливість до високочастотних сигналів і легко спричинить блокування підсилювача. . (2) Збільшення, що відповідає пульсаціям перемикання, збільшується, що легко змушує підсилювач входити в нелінійну область. Таким чином, спробуйте вибрати провідний лаг, щоб зробити відповідну компенсацію в компенсаційній мережі.
3.2 Принцип конструкції високопродуктивного імпульсного регульованого джерела живлення постійного струму
У конструкції високопродуктивного регульованого джерела живлення імпульсного типу його ідеальні технічні показники: (1) Вхідна напруга змінного струму 220В (50Гц ~ 60Гц). (2) Вихідна напруга постійного струму 5 В, вихідний струм 3 А. (3) Коли вхідна напруга змінного струму коливається між 180 В і 250 В, відносна зміна вихідної напруги становить менше 2 відсотків. (4) Вихідний опір R0 менше 0,1 В. (5) Максимальна вихідна напруга пульсацій нижча за 10 мВ.
Основний принцип роботи: робоча частота лінійного регульованого джерела живлення з самопотоком низька, а стан трубки регулювання великий і ефективність низька. Коли регулювальна трубка працює в стані перемикача, об'єм невеликий, а ефективність висока. Відповідно до генерації комутаційних сигналів існує два типи імпульсних стабілізованих джерел живлення постійного струму: із самозбудженням та з іншим збудженням, і їх можна розділити на дві категорії: індуктивне накопичення енергії та трансформаторний зв’язок з точки зору методів передачі енергії. Стабілізоване джерело живлення постійного струму перемикального типу з самозбудженням, проста схема, вузький діапазон регулювання напруги та стабільність низької вихідної напруги. Це захоплюючий стабілізований джерело живлення постійного струму з перемиканням, який в основному покладається на автоматичне регулювання робочого циклу робочої форми сигналу для стабілізації вихідної напруги, а вихідна напруга досить стабільна. Індуктивний тип накопичення енергії підходить для використання в регульованих джерелах живлення постійним струмом потужністю менше 50 Вт, тоді як тип трансформаторного сполучення часто використовується в потужних регульованих джерелах живлення постійним струмом. Схема оснащена зв'язком посилення помилки зворотного зв'язку, який автоматично регулює коефіцієнт заповнення прямокутної хвилі на первинній стороні трансформатора відповідно до зміни вихідної напруги, щоб досягти мети стабілізації вихідної напруги.
