Разработка системы управления импульсным регулятором тока на основе обратноходового преобразователя. Модулирование сигнала с выхода интегратора в импульсы определенной длительности. Расчет элементов силовой части системы управления, выбор драйвера.
В блоках питания электронной аппаратуры преобразователи и стабилизаторы питают ряд цепей, рассчитанных на различные градации постоянного напряжения. С развитием техники требования, предъявляемые к преобразователям и стабилизаторам электронной аппаратуры, непрерывно возрастают. В широком диапазоне мощностей преобразователи и стабилизаторы должны иметь возможно больший к.п.д. и обеспечивать высокую стабильность напряжения в различных режимах работы, пульсации выпрямленного напряжения должны быть небольшими. Увеличение к.п.д. преобразователей и стабилизаторов имеет своим следствием ряд других технико-экономических достоинств: уменьшается мощность выпрямительных устройств, снижается расход электроэнергии, уменьшаются габаритные размеры и стоимость блоков, не требуются дополнительных затрат на охлаждение, уменьшается производственная площадь, на которой установлено оборудование.Большинство потребителей требуют стабилизации уровня питающего постоянного напряжения, либо его изменения в определенном диапазоне по заданному закону. Например, выходное напряжение выпрямителя зависит от изменения входного переменного сетевого напряжения, напряжение солнечной батареи - от освещенности, аккумуляторной батареи - от степени разряда и т.д. Кроме того, напряжение всех источников зависит от величины потребляемого тока, что особенно характерно для устройств соизмеримой мощности. Наиболее простым методом преобразования (или регулирования) постоянного напряжения является непрерывный, который реализуется за счет включения в последовательную цепь с нагрузкой балластного сопротивления.Обратноходовая схема очень похожа на прямоходовую, с той лишь разницей, что «начала» и «концы» вторичных обмоток трансформатора включены с обратной фазировкой, как показано на рисунке 1.1. В этом случае фазы работы преобразователя называются по-другому: фаза накопления энергии и фаза передачи энергии в нагрузку. Эти фазы разделены во времени, поэтому, по большому счету, трансформатор TV1 нельзя называть трансформатором. Это, скорее, двухобмоточный дроссель, который накапливает энергию с помощью одной обмотки, а передает ее в нагрузку с помощью другой. В фазе накопления энергии транзистор VT1 открыт, в первичной обмотке TV1 течет ток i1, трансформатор накапливает энергию.Обобщенная структурная схема системы управления приведена на рис. Рассмотрим каждое звено структурной схемы в отдельности: Датчик тока: Датчик тока (рис. Для датчика тока в качестве согласующего устройства используется инвертирующий ОУ (рис. Схема ИОН, используемого в преобразователе, изображена на рисунке 3.6. Структурная схема широтно-импульсного преобразователя приведена на рис.3.7: Рисунок 3.7 - Структурная схема широтно-импульсного преобразователяТок первичной обмотки трансформатора: Коэффициент трансформации: , где: U1-входное напряжение принимаем равным 160В, учитывая, что максимальный ток возникает при минимальном напряжении; Отсюда: Ток первичной обмотки: По результатам расчетов был выбран n-канальный полевой транзистор IRF730 со следующими параметрами: Uсиmax=400В, Ісмах=5.5А. Рассчитаем номинальное сопротивление нагрузки схемы: Рассчитаем выходной фильтр из условия: Rn>> Рассчитаем максимальное обратное напряжение, прикладываемое к диодам выпрямителя: Ток, протекающий через диоды выпрямителя: Ivd=I1=0.75A. Так как жестких требований к качеству напряжения на выходе входного фильтра нет, и величина пульсаций в нем зачастую определяется допустимой амплитудой переменной составляющей конденсатора, зададимся значением К?п = 0,05, удовлетворяющим большинству используемых конденсаторов.Был выбран драйвер HCPL 5150, удовлетворяющий требованиям технического задания. Расчет датчика тока: В качестве датчика тока используем шунт ШСМ 75-0,1-5А. При протекании через него тока Ін=2А его выходное напряжение составит: Расчет согласующего устройства: Исходные данные: Uвх = 50МВ, Uвых = 10В. Рассчитаем коэффициент усиления: Зададим резистор R2 = 10 КОМ. Выбираем стабилитрон из условия Uстаб>Uвых, Uстаб?Еп.При выполнении данного курсового проекта была разработана система управления импульсным регулятором тока на основе обратноходового преобразователя, управляемым по принципу широтно-импульсного модулирования.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ технического задания
2. Описание и принцип работы схемы
3. Выбор системы управления
4. Расчет элементов
4.1 Расчет силовой части схемы
4.2 Расчет системы управления
Заключение
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
