Разработка и исследование импульсных конверторов с уменьшенными коммутационными потерями

• Автор: Алдокимов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Глава 1. Конверторы силовой электроники. Краткий обзор

1.1. Краткий обзор основных топологий конверторов

1.2. Понижающий конвертор

1.3. Повышающий конвертор

1.4. Инвертирующий конвертор

1.5. Обратноходовой конвертор

1.6. Прямоходовой однотактный двухтранзисторный конвертор

1.7. Полумостовой конвертор

1.8. Мостовой конвертор

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. Уменьшение коммутационных потерь в обратноходовых конверторах

2.1. Демпфер в обратноходовом конверторе
2.2. ЬСОО демпфер в обратноходовом конверторе
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Однотактные конверторы с уменьшенными коммутационными потерями
3.1. Прямоходовой конвертор С синхронным выпрямителем
3.2. Повышающий конвертор с уменьшенными коммутационными потерями
3.3 Повышающий конвертор с активной цепью уменьшения коммутационных потерь
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Резонансные конверторы
4.1. Полумостовой резонансный конвертор с параллельным питанием
4.2. Полумостовой резонансный конвертор с последовательным питанием

4.3. Мостовая схема конвертора с синхронным выпрямителем и фазовым управлением
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Использование результатов исследований в практических разработках
5.1. Установка бесперебойного питания постоянного тока для ремонтных бригад и аварийного замещения штатных систем питания аппаратуры связи
5.2. Инверторы напряжения для телекоммуникационных систем
5.3. Универсальная активная нагрузка
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В современных условиях развития электросвязи, характеризующихся быстрыми, а в некоторых направлениях и революционными изменениями в технологиях, требуется пересмотр традиционных представлений о задачах и возможностях систем электропитания. Быстрое развитие всех отраслей связи, конвергенция мобильных и стационарных сетей, сетей передачи голоса, передачи данных и Интернет оказывает на них значительное влияние.
Буквально в ближайшие годы на первый план может выйти проблема обеспечения бесперебойного электропитания оборудования сети доступа, расположенного вне телекоммуникационных центров. Здесь возможны различные варианты. Во-первых, электропитание может быть обеспечено с центральной станции. Во-вторых, для питания может использоваться промышленная сеть переменного тока с автономным резервным местным источником. Третий вариант - использование местного источника для резервирования электропитания оборудования нескольких вынесенных точек доступа. Для организации такого питания необходимы автономные источники с высоким КПД, надежностью, рассчитанные на работу в широком диапазоне рабочих температур окружающей среды, с полным дистанционным контролем. Помимо этого необходимо не только установить оборудование, но и соединить его с внешней энергосетью, обеспечить заземление и сигнализацию о неисправностях.
Возрастание стоимости оборудования, важности и стоимости передаваемой информации требуют более взвешенного, комплексного подхода к вопросам выбора не только типа оборудования электропитающих установок (ЭПУ) или фирмы-поставщика, но и взвешенной оценки всех аспектов сложного организма, называемого системой электропитания (СЭП). Не представляя всех проблем можно получить результат с трудно предсказуемой надежностью, не оптимальный по цене и с перспективой возникновения новых проблем в обозримом будущем.
Составляющие качества СЭП
Интервал времени Т2 Интервал времени ТЗ Интервал времени Т4
Интервал времени Т1
Рис.2.8. Схемы замещения обратноходового конвертора с ЬСОО демпфером при четырехшаговом анализе работы за период
Для первого интервала (Т1) можно записать следующие соотношения:
где: 1гт - амплитуда тока через Сг,
Ьг, Сг, - элементы демпфера;
/г, 2г - резонансная частота и резонансное сопротивление,
11а - напряжение в точке а (рис.2.5), иг- напряжение на Сг,
Щ ІІі’сі - напряжения на нагрузке и диоде,
Ьу - индуктивность первичной обмотки трансформатора;
І2 - индуктивность вторичной обмотки трансформатора.
Период резонансной частоты демпфера связан обратно пропорциональной зависимостью с амплитудой тока через Сг. Величина Сг влияет на величину выходного напряжения. Энергия, накопленная в Сг на интервале Т1, передается в нагрузку.
Из этих двух уравнений можно определить амплитуду всплеска тока стока в момент включения транзистора, как ток через Сг.