Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MPSD_FULL.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
823.81 Кб
Скачать

Тема 1. Вступ. Умови, що призвели до розробки сучасних джерел живлення реа.

  1. Аналіз недоліків традиційних силових ВДЖ.

  2. Класифікація модуляційних джерел живлення (МДЖ).

  3. Функціональні схеми МДЖ та джерел з без трансформаторним входом.

1. Аналіз недоліків традиційних силових вдж.

РЕА потребує постійних джерел, в той час як первинні виробляють змінний струм.

Основні недоліки традиційних трансформаторно-випростовувальних джерел живлення енергії:

  • маса;

  • габарити;

  • низький к.к.д. (20  25%);

  • висока вартість.

Почали розробляти джерела нового типу – модуляційні.

З широким використанням мікроелектронних пристроїв в РЕА традиційні джерела живлення почали складати до 70  80% маси та об’єму апаратури. В першу чергу це зумовлено металоємністю таких пристроїв, а також низьким коефіцієнтом енергії в цілому (к.к.д.  25  30%). Вирішення цієї проблеми в деякій мірі забезпечити імпульсні джерела або джерела з без трансформаторним входом. Економічно підраховано, що використання в країнах СНД  5 млн. телевізорів з імпульсними джерелами живлення, забезпечує річну економію  20 тис. тон високоякісної трансформаторної сталі, 5 – 6 тис. тон мідного дроту,  500 млн. кВт електроенергії.

Необхідністю розробки нових модуляційних джерел живлення стало також використання в потужних радіостанціях та ретрансляційних центрах вихідних каскадів підсилювачів з розподіленим підсиленням, а також розробка апаратури з суміщеними функціональними можливостями (рядкова розгортка та блок живлення в телевізорах).

За попередніми підрахунками останні розробки повинні дати економічний ефект  30  40%, однак застосування МДЖ в потребують складних систем керування і комутації. Так для забезпечення потужної АМ сигналів звук діапазону до 20 кГц, частота модуляційного перетворення повинна становити

 300  400 кГц, а це призводить до значних динамічних втрат в МДЖ. Складність схеми комутації призводить до зменшення їх надійності. Тому в цілому економічний ефект одержується на рівні 10%.

Розвиток сучасних ВДЖ характеризується двома напрямками:

  • розробка малопотужних імпульсних джерел живлення з без трансформаторним входом для побутової електроапаратури;

  • розробка універсальних потужних модуляційних джерел живлення з багатозонною модуляцією.

В останніх вся область зміни енергетичного потоку кантується за рівнем сигналу і за тривалістю модуляції, утворюючи таким чином амплітудно-часові зони. Закон модуляції сигналу в кожній зоні може бути довільним і визначатися тільки інформаційним керуючим сигналом.

2. Класифікація.

Розробка загальної класифікації МДЖ, враховуючи їх багатогранність і функціональну складність є досить складним завданням. Однак, за певними характеристичними ознаками, всі ДЖ можна систематизувати:

  1. За енергетичною ознакою, яка вказує в першу чергу на економічність перетворення

    • однотактні

      • однокоміркові

    • багатотактні

      • багатокоміркові.

  2. За особливістю формування інформаційних керуючих сигналів:

Однокоміркові структури характеризуються

    • широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ);

    • частотно-імпульсною модуляцією (ЧІМ);

    • лінійною модуляцією (ЛМ).

Багатокоміркові також можуть використовувати

    • амплітудно-імпульсну модуляцію (АІМ);

    • імпульсно-кодову модуляцію (ІКМ).

На основі даних простих видів модуляції ШІМ та ЧІМ – тракти можуть утворювати комбінований вид комірок керування з часо-широтно-імпульсною модуляцією (ЧШІМ), а також більш складні види модуляції, характерні для багатокоміркових:

    • бі-модуляція (БМ);

    • дельта-модуляція (ДМ);

    • багатозонна імпульсна модуляція (БІМ);

    • комбінована модуляція (Ком.М).

Незалежно від типу перетворення, основним елементом кожного МДЖ є перетворювальна комірка (інвертор). Такі комірки можна класифікувати за різними ознаками:

Модуляційним джерелом можна назвати таке джерело, в якому здійснюється перетворення енергії первинного джерела для задання певного рівня і форми енергетичного потоку, необхідного для живлення апаратури за деяким інформаційним сигналом (потоком).

Загальна структурна схема МДЖ складається з двох каналів: енергетичного і інформаційного (каналу керування).

До енергетичного каналу відносять:

  • вхідні та вихідні фільтруючі пристрої (Ф1, Ф2);

  • силовий перетворювач.

Інформаційний канал включає:

  • пристрій керування (комутації) силового перетворювача (ПК);

  • схему узгодження (СУ);

  • вимірювальний перетворювач (ВП);

  • схему керування та підсилення (СКП).

Особливістю МДЖ є наявність двох входів: потужного енергетичного Uвх(t) та керуючого інформаційного x(t). ВП забезпечує модуляційне перетворення керуючого сигналу на основі аналізу характеристик вхідного та вихідного енергетичних сигналів і подує керуючий сигнал розузгодження на СКП, що далі використовується для комутації ПК. Інформаційний сигнал через СКП і ПК комутуючи П буде впливати не тільки на форму вихідного сигналу і його параметри, а також і на вхідний сигнал Uвх(t). Тому вхідний фільтр Ф1 повинен забезпечувати частотне розділення силового та інформаційного модулюючого сигналу.

В багатозонних МДЖ П, як правило, має складну будову. Може включати кілька паралельних каналів, які працюють на спільне або розділене навантаження. У П можна виділити

  • вхідний та вихідний пристрої;

  • модулятор.

Найпростішим багатозонним перетворювачем можна вважати навіть трифазну мережу живлення, кожну фазу розглядати як окремий енергетичний канал. Прикладом одно-коміркового перетворювача також може бути імпульсний БЖ для РЕА.

Обов’язковим елементом Ф1 є високочастотний керамічний конденсатор для шунтування модулюючого ВЧ сигналу, який може проникати на вхід силової мережі. В побутовій техніці, як правило, використовують однотактні перетворювачі невеликої потужності, оскільки це спрощує схеми керування і комутації. Відмінністю даного джерела від багатозонного МДЖ є відсутність вхідного інформаційного сигналу, тобто схема працює за певним схемотехнічно заданим законом перетворення.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]