27. Вывод зависимости I от γ в импульсных преобразователях из уравнения баланса

энергии на входе и на выходе преобразователя.

Нагрузка подключена к источнику U через ключевой элемент “к”, который периодически замыкается и размыкается. Время замкнутого (t_р) и разомкнутого (t₀) состояний ключа можно автоматически изменять, воздействуя на него сигналами, поступающими из системы упр-ния “СУ”. К нагрузке будет приложено импульсное U, форма которого соответствует диаграмме, представленной на рис 64б. Среднее зн-ние U на нагрузке будет зависеть от соотношения времени замкнутого и разом-го состояний ключа К.

(4-67) где U_d - среднее зн-ние U на нагрузке;  = t_р + t₀ - период перекл-ния ключа или время цикла регул-ния;  = 1/ - частота перекл-ния ключа.

Отношение (t_р /) =  (4-68) наз-ют коэф-том заполнения периода рабочим импульсом. Изменяя , можно регулировать вых. U на нагрузке. Обратная величина q = (1/ ) = ( / t_р), которая наз-тся скважностью работы ключа. При установлении соотношений между входным и вых. U, выявляя зав-сть тока имп-го преоб-ля от регулирующей переменной будем использовать коэф-т . Регул-ние U в рассм-мой схеме за счет изменения коэф-та  можно рассм-вать как широтно-импульсное регул-ние U на нагрузке. Возможны 3 способа регулирования U:1. ШИР, когда время t_р - переменное, а частота - постоянная; 2.Частотно- имп-ное регул-ние (ЧИР), когда t_р - постоянное, а частота - переменная; 3.ШИР, когда время t_р и частота  - переменные.. Т.о время рабочего импульса и время паузы связаны с  соотн-ми:t_р =  (4-69) t₀= (1- ) (4-70) Схема регул-ния U и диаграмма, изобр-ные на рис 64, м.б. реализованы лишь при активном сопр-нии нагрузки. При испол-нии имп-го рег-ния в системах эл-да нагрузка имеет активно- инд-ный хар-р и часто в составе нагрузки присутствует источник ЭДС. В таком случае д. б. предусмотрен обратный вентиль. Он обеспечивает непрерывность тока в нагрузке при разрыве цепи имп-ным эл-том (ключом). На рис 65 схема диаграммы U и тока при активно- инд-ной нагрузке с противо-ЭДС. На основании баланса энергии, поступающей в нагрузку из сети (от U_пит) и энергии, которая тратится в нагрузке, выявим зависимость, (связь) между средним зн-ем тока, напр-ем питания U_пит , ЭДС нагрузки E_н и коэф-том . При получении этой зав-сти введем допущение, что среднее и действующее зн-ние тока в нагрузке=. Это может иметь место при идеальной сглаженности тока (если L_н = ). U_н I t_р = E_н I t_р + I² R_н t_р + W_L (1)

W_L = E_н I t₀ + I² R_н t₀

U_н I t_р = E_н I  + I² R_н  (2) U_н t_р = E_н  + I R_н  Разделим левую и правую части на , тогда: U_н  = E_н + I R_н  = (E_н + I R_н )/ U_н (4-71) I = (U_н  - E_н )/ R_н (4-72)

Рис 65 Ур-ие (1) предс-ет собой ур-ие баланса поступающей в нагрузку из сети энергии за время одного рабочего имп-са (t_р) и энергии, тратящейся в нагрузке за время . W_L - энергия, накапливаемая в инд-сти за время t_р. Этой энергии достаточно для поддержания тока в нагрузке, = I за время паузы (t₀).Прибавив к правой части ур-ия значение W_L , получаем ур-ие баланса энергии (2). Ур-ие (4-71) дает связь переем-ой  с переем-ми I ,U_н ,E_н . Ур-е (4-72) показ-ет, что регул-ние тока в цепи нагрузки можно осуществлять изм-ем  при неизменных R_н ,U_н ,E_н.