Автономные установки электропитания с низковольтными первичными источниками: увеличение времени непрерывной работы и повышение надежности

• Автор: Апаров, Андриан Борисович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 290 с. : ил.

Список принятых сокращений Введение
1. АВТОНОМНЫЕ МАЛОМОЩНЫЕ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С НИЗКОВОЛЬТНЫМИ ПЕРВИЧНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
1.1. Основные группы маломощных автономных установок электропитания
1.2. Первичные источники установок первой группы
1.3. Первичные источники установок второй группы (длительно работающих в условиях, исключающих возможность технического обслуживания)
1.3.1. Маломощные радиоизотопные термоэлектрические генераторы
1.3.2. Примеры использования радиоизотопных термоэлектрических генераторов в установках второй группы
1.4.Особенности автономных маломощных установок электропитания
1.5. Структурная схема автономной маломощной установки электропитания с низковольтными первичными источниками электрической энергии
1.6. Основные требования к низковольтным транзисторным
преобразователям напряжения автономных маломощных установок электропитания
1.7. К истории вопроса создания маломощных транзисторных преобразователей низкого постоянного напряжения с повышенным КПД
Выводы
2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ПОВЫШЕННЫМ КПД ДЛЯ АВТОНОМНЫХ МАЛОМОЩНЫХ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С НИЗКОВОЛЬТНЫМИ ПЕРВИЧНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ 2Л. Недостатки преобразователей с обратной связью по напряжению
2.2. Однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току нагрузки
2.3. Однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току нагрузки с уменьшенными напряжениями на закрытых транзисторах
2.4. Однотрансформаторные преобразователи с уменьшенными динамическими потерями в транзисторах
2.5. Однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току нагрузки с ограниченным током короткого замыкания (защитой от КЗ)
2.6. Преобразователи с обратной связью по току нагрузки с увеличенным коэффициентом преобразования входного напряжения
2.6.1.Ограниченность коэффициента преобразования входного
напряжения однотрансформаторных преобразователей с ОС по току
2.6.2. Однотрансформаторные преобразователи с ОС по току с увеличенным коэффициентом преобразования входного напряжения
2.6.3. Однотрансформаторные преобразователи на полевых транзисторах
2.6.4. Двухтрансформаторные преобразователи с обратной связью по току
2.7. Полумоста вые и мостовые однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току нагрузки
2.8. Однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току

нагрузки для заряда емкостных накопителей
2.9. Преобразователи сверхнизких постоянных напряжений для заряда аккумуляторов
2.10. Стабилизированные однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току нагрузки
Выводы
3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАЛОМОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С МАКСИМАЛЬНЫМ КПД
3.1. Общие положения
* 3.2. Потери в маломощном трансформаторе преобразователя
3.2.1. Основное расчетное уравнение трансформатора преобразователя
3.3. Расчет маломощных трансформаторов преобразователей на максимальный КПД
3.3.1. Перегрев маломощных трансформаторов преобразователей, рассчитанных на максимальный КПД
3.4. Экспериментальное исследование маломощных трансформаторов преобразователей, рассчитанных на максимальный КПД
* 3.5. Оптимальная геометрия маломощных трансформаторов
преобразователей с максимальным КПД
Выводы
4. ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ МАЛОМОЩНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ОС ПО ТОКУ НАГРУЗКИ НА МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД
Задача преобразования низкого постоянного напряжения с повышенным КПД стала актуальной с начала 60-х годов двадцатого века. К этому времени относится появление первых АМУ с низковольтными (0,5-6,0В) РТГ. Эти генераторы, благодаря неоспоримым преимуществам перед другими источниками, стали постепенно вытеснять АБ в метеорологических и геофизических станциях, морских буях различного назначения и т.д.
Установки с РТГ обладают очень высокой стоимостью, большими массой и габаритами во много раз большими аналогичных параметров ППН. Значительно - улучшить основные характеристики установок можно путем увеличения КПД и надежности ППН, даже если при этом значительно возрастают их стоимость, масса и габариты.
К семидесятым годам двадцатого века вопросы преобразования низкого постоянного напряжения с высоким КПД не нашли отражения в научно-технической литературе. Схемы транзисторных ППН, расчет и проектирование их узлов и элементов описаны в многочисленных отечественных и зарубежных статьях и монографиях. Это работы Д.Г.Ройера, М.И.Кузьменко, А.Р.Сивакова, Ю.И.Конева, Г.С.Найвельта, В.В .Журавлева, К.Б.Захарова, С.Д.Додика, Е.И. Гальперина, В.С.Моина, Н.Н.Лаптева, Э.М.Ромаша, JI.E. Смольникова, A.B. Лукина, Г.М. Малышева, Г.М.Веденеева, Р.Х.Бальяна, Н.М. Тищенко, А.И.Бертинова, Д.Б.Кофмана, Т.Г.Вилсона, Э.Т.Мур и др. Однако, в этих работах КПД преобразователя не является определяющим при выборе схемы, ее расчете и проектировании.
В частности, в вышеперечисленных работах практически не рассмотрены