Исследование влияния входных фильтров на динамические характеристики импульсных источников электропитания

• Автор: Донкеев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 165 с.

Глава 1. Методы анализа динамических характеристик импульсных источников электропитания с входным фильтром
1.1. Постановка задачи. Устойчивость импульсных источников электропитания при наличии входного фильтра
1.2. Аналитический вывод выражения входного сопротивления ИСН на основе метода переменных состояния по усредненным параметрам
1.3. Оценка динамических характеристик импульсных источников электропитания при наличии входного фильтра методом логарифмических частотных характеристик
1.4. Численные результаты
1.5. Выводы
Глава 2. Расчет цепей коррекции входного фильтра
2.1. Цепи коррекции входного фильтра
2.2. Расчет КС корректирующей цепи однозвенного входного фильтра
2.3. Расчет КЬ корректирующей цепи однозвенного входного фильтра
2.4. Численные результаты
2.5. Выводы
Глава 3. Оценка устойчивости и коэффициента сглаживания системы электропитания
3.1. Постановка задачи. Многоканальная система электропитания
3.2. Анализ многоканальной системы электропитания методом логарифмических частотных характеристик
3.3. Расчет двухзвенного входного фильтра
3.4. Численные результаты
3.5. Выводы
Глава 4. Моделирование источника вторичного электропитания в среде MatLab-Simulink
4.1. Импульсная модель источника вторичного электропитания с входным фильтром в среде MatLab-Simulink
4.2. Усредненная модель источника вторичного электропитания с входным фильтром в среде MatLab-Simulink
4.3. Импульсная модель многоканальной системы электропитания
в среде MatLab-Simulink
4.4. Выводы
Заключение
Список использованных источников

Качественные показатели и надежность оборудования радиотехнических систем и систем связи в значительной мере определяются качеством функционирования и надежностью системы электропитания. Современная концепция развития устройств электроснабжения - блочномодульный принцип построения систем, на котором основываются современные распределенные системы вторичного электропитания. Для сохранения работоспособности аппаратуры, при перерывах в электроснабжении, системы электропитания обычно оснащаются установками бесперебойного питания (УБП).
Для питания современной полупроводниковой аппаратуры используются постоянные напряжения различных номиналов. Причем, стабильность этих напряжений, как правило, должна быть выше стабильности напряжения на входе. Их удобно получать внутри каждого модуля, в зависимости от требований конкретной схемы.
Для питания отдельных модулей могут использоваться непрерывные или импульсные стабилизаторы. Достоинством непрерывных стабилизаторов являются меньшие, по сравнению с импульсными устройствами, пульсации выходного напряжения. Однако, импульсные стабилизаторы (ИС) имеют высокий к.п.д. и малые массогабаритные показатели. Указанные преимущества обусловили широкое применение импульсных источников электропитания.
Таким образом, система электропитания представляет собой совокупность взаимосвязанных преобразователей и стабилизаторов напряжения. Поскольку каждый стабилизатор является системой автоматического регулирования, а число стабилизаторов может достигать большого числа, анализ такой системы автоматического регулирования является сложной математической задачей.

напряжения, г - управляемый источник тока, где значения и, / также приводятся в [9, 13]. Управление осуществляется изменением коэффициента заполнения М с выхода ШИМ.
Понятие управляемого источника широко используется во всех схемах электронного моделирования, например, МюгоСАР, РБрюе и т.д.
Так как управляемый источник тока i на рис. 1.15 включен параллельно входному фильтру, то изменение внутреннего сопротивления источника при изменении приращения коэффициента заполнения М, меняет величину сопротивления нагрузки для входного фильтра, и он меняет величину своего затухания (степени демпфирования).
Влияние на рассматриваемую систему стабилизации (как было
показано выше на примере канонической модели Миддлбрука) зависит от величины коэффициента заполнения М. Количественно это учитывается предложенным способом вывода выражения для передаточной функции ключа А](л(5) в виде выражения (1.55).
Очевидно, что значительное значение Zшx{s) на резонансной частоте входного фильтра может существенно снизить значение А^Дя), а значит и общий коэффициент петлевого усиления ИСН. Это в свою очередь может привести к потере устойчивости рассматриваемой системы.
Выражение (1.55) можно представить как:
низких частот как входное сопротивление ИСН . Напомним, что дифференциальное входное сопротивление ИСН при нулевой частоте, в
Выражения для большинства остальных звеньев рис. 1.14 идентичны приведенным в [8, 35].
(1.56)
Первый член в скобках
может рассматриваться в области
соответствии с теорией “приведенного” трансформатора, равно -ЛИ/Пг.