Развитие теории, принципов построения транзисторных преобразователей напряжения и распределенных систем электропитания на их основе

• Автор: Самылин, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 440 с. : ил.

I. СИНТЕЗ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
1.1. Постановка задач
1.2. Энергетические и массогабаритные показатели реактивных фильтрующих цепей
1.3. Анализ массогабаритных (энергетических) показателей для сглаживающих фильтров
1.4. Постановка задачи оптимизации сглаживающих фильтров по энергетическим критериям
1.5. Классические фильтры Баттерворта и Чебышева в качестве сглаживающих фильтров
1.6. Использование фильтров с всплесками затухания в качестве сглаживающих фильтров
1.7. Энергетические функции и стабильность характеристик реактивных фильтров
1.8. Основные результаты
II. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ
ПОНИЖАЮЩЕГО ТИПА
2.1. Введение
2.2. Математическая модель ИПН понижающего типа
2.3. Импульсный преобразователь напряжения понижающего
типа с однозвенными фильтрами
2.3.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации с
использованием частотных характеристик коэффициента петлевого усиления разомкнутой цепи ООС непрерывной линеаризованной модели ИПН
2.3.2. Исследование коэффициента подавления низкочастотных пульсаций с использованием импульсной модели ИПН
2.3.3. Исследование статических и динамических характеристик с использованием импульсной модели ИПН
4. Оценка погрешности метода усреднения и линеаризации для импульсного преобразователя напряжения понижающего типа с обратной связью по выходному напряжению
2.4.1. Постановка задачи
2.4.2. Метод введения источника гармонических колебаний в кольцо ООС стабилизатора
2.4.3. Описание методики измерения АЧХ и ФЧХ функции петлевого усиления
2.4.4. Расчет частотных характеристик ИПН понижающего типа методом замкнутого контура
5. Анализ импульсных преобразователей напряжения с различными корректирующими звеньями
6. Исследование устойчивости работы двухтактных импульсных стабилизаторов с разделительным конденсатором в первичной обмотке трансформатора с использованием частотных характеристик
2.6.1. Постановка задачи
2.6.2. Расчет частотных характеристик двухтактного стабилизатора
7. Импульсный преобразователь напряжения понижающего
типа с 2-звенными фильтрами
2.7.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации с
использованием частотных характеристик непрерывной линеаризованной модели ИПН
2.7.2. Исследование коэффициента подавления низкочастотных пульсаций с использованием частотных характеристик импульсной модели ИПН
2.7.3. Исследование статических и динамических характеристик с использованием импульсной модели ИПН
2.7.4. Выводы
2.8. Особенность работы импульсных источников питания на комплексную нагрузку
2.9. Выводы
III. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ
ПОВЫШАЮЩЕГО ТИПА
3.1. Математическая модель ИПН повышающего типа
3.2. Исследование ИПН повышающего типа с емкостным фильтром
3.2.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации с использованием частотных характеристик непрерывной линеаризованной модели
3.3.2. Исследование статических и динамических характеристик ИПН
3.3. Исследование импульсного преобразователя напряжения повышающего типа с П-образным CLC - фильтром
3.3.1. Исследование устойчивости с использованием усредненной модели ИПН
3.3.2. Исследование статических и динамических характеристик ИПН с И - образным CLC - фильтром
3.4. Выводы
IV. КОРРЕКТОРЫ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
4.1. Постановка задачи

Разработанный выше алгоритм оптимизации был реализован в программе вычислений и успешно используется для оптимизации энергетических и массогабаритных характеристик частотных фильтров.
Перейдем к рассмотрению особенностей задачи оптимизации СФ. В этом случае минимизации подлежит значение реактивной энергии на нулевой частоте, то есть Щ0). Кроме того, ограничения на характеристику затухания в полосе пропускания могут быть сняты, а в полосе задерживания необходимо выполнить требования по фильтрации, то есть а(П ,!)>а0 при О > Ок, где а0 - требуемое затухание на частоте первой гармоники Ок выпрямленного напряжения.
С учетом отмеченных особенностей задачу параметрической оптимизации СФ сформулируем в следующем виде: определить параметры элементов / при фиксированном их числе А, для которых запасаемая энергия в элементах фильтра в режиме постоянного тока минимальна, то есть имеет место равенство:
Алгоритм решения этой задачи оптимизации аналогичен изложенному выше и реализован в программе на алгоритмическом языке “ПАСКАЛЬ”, которая приведена в приложении 1 [46].
Рассмотрим также аналитическое решение задачи оптимизации СФ для простейшего случая идеализированного полиномиального фильтра без потерь, состоящего из п идентичных Г -образных звеньев. В этом случае напряжения на всех емкостях £/к = £/н и токи во всех индуктивностях 1[ = /н. Поэтому справедливы следующие равенства:
Жшт=тіпГ(0,/)
(1.27)
при ограничениях:
/і > 0, / = 1,2 А, а(П, 1)>а0 при Г2 > Г2к.
(1.28)