Исследование и разработка конденсаторных источников вторичного электропитания

• Автор: Курченкова, Наталия Борисовна
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Выполнен анализ процессов работы конденсаторных источников вторичного электропитания (КИВЭП), представляющих из себя источник вторичного электропитания (ИВЭП), осуществляющий преобразование первичного переменного напряжения в постоянное, требующееся для питания различного рода электронной или электротехнической аппаратуры. КИВЭП состоит из последовательного соединения конденсатора, осуществляющего снижение переменного напряжения, выпрямительного диодного моста и нагрузки, параллельно которой включен сглаживающий конденсатор постоянного напряжения. Рассмотрены процессы работы КИВЭП в стабилизирующем и нестабилизирующем режимах, найдены основные аналитические выражения, определяющие нагрузочные, статические и переходные характеристики, требующиеся для расчета устройства. Предложены новые схемотехнические решения КИВЭП.
Ключевые слова: источник вторичного электропитания (ИВЭП); конденсаторный источник вторичного электропитания (КИВЭП); первичный источник электропитания; электропитание электронных приборов; конденсатор; трансформатор; выпрямитель; фильтр; нагрузка; прибор-потребитель; пульсации напряжения; коммутация тока; пусковой режим.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Обзор литературы и постановка задачи исследования
1.1. Обзор литературы по современным ИВЭП
1.2. Цель диссертации и объект исследования
2. Исследование процессов работы стабилизирующих ИЛИ
3. Исследование процессов в нестабилизирующих КИВЭП
3.1. Исследование статических характеристик
3.2. Анализ пульсаций выходного напряжения
4. Исследование процессов в стабилизирующих КИВЭП
4.1. Исследование статических характеристик
4.2. Анализ пульсаций выходного напряжения
5. Исследование процессов пуска КИВЭП и коммутации
токов нагрузки
5.1. Исследование процессов в нестабилизирующих КИВЭП
5.2. Исследование процессов в стабилизирующих КИВЭП
5.2.1. Исследование процессов в КИВЭП со стабилитроном
5.2.2. Исследование процессов в КИВЭП с импульсным регулированием
6. Экспериментальная часть
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Настоящий период развития общества характеризуется широчайшим и революционизирующим внедрением средств микроэлектроники и вычислительной техники практически во все сферы человеческой деятельности [1]. Нельзя назвать ни одной отрасли, где бы не использовались подобные устройства. В первую очередь к ним можно отнести промышленность, военную технику, транспорт, связь, медицину, сельское хозяйство и др. В наиболее значительной степени этому способствовало появление интегральных микросхем (ИМС) высокой и сверхвысокой степени интеграции, позволивших не только радикально увеличить функциональную и количественную сложность решаемых микроэлектронными устройствами задач, но и решать ранее недостижимые задачи, относящиеся, например, к глобальным системам связи, метеорологии, геофизики, киноискусству и т.д. [2]. Процессу электронизации и информатизации способствовало также внедрение её в мировое сообщество. Невозможно переоценить влияние электронизации бытовой сферы. Практически в каждом доме имеются довольно сложные электронные приборы - телевизоры, ви-деомагниофоны, музыкальные центры, СВЧ-печи, стиральные машины с электронным управлением и др. Не является удивительным наличие в быту персональных компьютеров, использующихся для самых различных целей: учебных, развлекательных, информационных и т.п. За последнее время получила распространение цифровая фотоаппаратура, а также функционально сложные электронные системы, сочетающие в себе функции телевизора, компьютера с управляющими функциями и выходом на соответствующие бытовые терминалы. В недалеком будущем жизнь человека невозможно будет себе представить без электронных управляющих и информационных систем, включая бытовые.

ного источника с напряжением Еп в нагрузку осуществляется через сопротивление К0. Для этой схемы уравнение суммы напряжений

Еп=ин+(2-2)

Относительно напряжения С/н оно может быть представлено в виде квадратного уравнения
Введем параметр: 5и = и/Еп, определяющий относительную величину выходного напряжения схемы. После подстановки значения 5и в (2-4) получим
Наличие знака ± перед радикалом в выражениях (2-4) и (2-5) означает двузначный характер этих функций, то есть одному численному значению подкоренного выражения соответствуют две величины переменных Пн и 8и.
На графике рис.2.3 приведено графическое решение уравнения (2-5). Анализ графика определяет следующие основные закономерности изменения функции её параметров.
Функция имеет вид параболы, симметричной относительно оси, определяемой прямой линией 5и = 0,5. Максимальное значение функции 8имакс = 1 и минимальное 5и мин = 0 по абсолютной величине соответствуют: ин = Еп и ин = 0 соответственно. Эти значения функции имеют место при одной величине переменной 4РНЛ/(ЕП)2 = 0. Точке 5и = 0,5 графика соответствует только одно значение функционального параметра: 4РнК/(Еи)2 - 1.
Таким образом двузначность функции (2-5) присутствует в области значений переменной: 0 < 4РИЯ/(ЕП)2 < 1, кроме точки 8и = 0,5, где функция пре-
(2-3)
Его решение имеет вид
(2-4)
(2-5)