18. Стабилизаторы с непрерывно-импульсным регулированием.

Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, по сравнению с линейными стабилизаторами, позволяют получить более высокий КПД и значительную выходную мощность. Однако затруднения, связанные с необходимостью подавления пульсации выходного напряжения , усугубляющиеся с ростом выходной мощности, а также худшие качественные показатели импульсных стабилизаторов ограничивают область их применения.

В непрерывно-импульсных стабилизаторах реализуются основные достоиноства непрерывных и импульсных стабилизаторов.

Схема состоит из непрерывного (линейного) и импульсного стабилизаторов.

Основная мощность от источника в нагрузку передается ключевым стабилизатором, а непрерывный стабилизатор выполняется на небольшую мощность, и потери в его регулирующем транзисторе малы. Отсюда следует, что КПД непрерывно-импульсного стабилизатора близок по величине к КПД импульсного стабилизатора.

Нагрузочная характеристика транзистора.

На холостом ходе напряжение может резко возрасти.

Переносим 0, следовательно надо поставить такой резистор, который съест этот ток.

Значит, что отдается мощность, а это плохо.

Стабилизатор с непрерывно-импульсным регулированием представляет собой 2 стабилизатора: один с непрерывным, другой с импульсным регулированием, которые соединены параллельно по входу и выходу, причем импульсный стабилизатор является ведомым, а непрерывный ведущим.

!Любые стабилизаторы нельзя включать параллельно.!

VT2 управляется Iк VT1

R1N: включается в коллекторную цепь VT1, он измерительный

IкVT1=Iэ, а он идет на выход

ПЭ-пороговый элемент

Если U<Uпор, то R1N вообще не включается, если U>Uпор VT2 включается, U2 возрастает; VT1 подзапирается, U2 падает и т.д.

VT2- мощный транзистор

При малых токах импульсный стабилизатор не включается.

20. Основы расчета сетевых трансформаторов.

Основной метод – расчет P_ГАБ (габаритной мощности).

; (для общего случая с несколькими вторичными обмотками i)

- действующие значения U, I в первой обмотке.

; ; ; ,

где , тогда ;

- коэффициент заполнения сердечника ферромагнетиком.

- частота напряжения в сети.

- площадь поперечного сечения трансформатора.

;

- коэффициент трансформации; J – плотность тока [А/м²];

– площадь поперечного сечения одного провода (витка).

.

- площадь окна в меди. - коэффициент заполнения. Т.е. чем больше , тем лучше. При повышении f растет , т. е. при тех же размерах трансформатора его показатели улучшаются. Для повышения выбирают провода квадратного сечения.

21. Эквивалентная схема трансформатора

О сновой для составления эквивалентной схемы послужили уравнение равновесия магнитодвижущих сил в магнитопроводе и уравнения, отражающие баланс напряжений в цепях первичной и вторичной обмоток:

U1+E1+ES1=I1r1

E2+ES2=U2+I2r2

I1w1-I2w2=Ф0Rµ

Где Е1=-w1dФ0/dt – эдс, вызванная основным магнитным потоком; ES1=-dΨS1/dt=-LS1dI1/dt – эдс, наводимая в первичной обмотке потоком рассеяния; Rµ=Lср/µµ0SС – магнитное сопротивление магнитопровода с LS – длинной средней магнитной силовой линии в сердечнике.

Ф изическая эквивалентная схема

Изображенный на схеме ИТ(идеальный трансформатор) отображает основное свойство трансформатора – изменение значений напряжений и токов в первичной и во вторичной цепях. Коэффициент трансформации ИТ определяется как отношение числа витков реального трансформатора n=w2/w1=E2/E1.

g0- потери в сердечнике трансформатора на перемагничивание(определяются S петли гистерезиса) и на вихревые токи(сердечник набирают из листов трансформаторного железа); Lµ=Ψ0/Iµ=w1Ф0/Iµ - индуктивность намагничивания, определяемая основным магнитным потоком Ф0; LS1, LS2 – индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток трансформатора, обусловленные потоками рассеяния; r1,r2 – резистивные сопротивления обмоток.

Ф изическую эквив. схему рисовали только из магнитных потоков. На самом деле между витками обмоток есть электрическое поле(запасенная энергия в эл.поле между отдельными витками). С1,С2- межвитковая емкость обмоток; СI12, CII12 – межобмоточные емкости.

Метод упрощения эквивалентной схемы

П ри анализе характеристик трансформатора используется также преобразованная эквивалентная схема, в которой на основе преобразования Нортона три индуктивных элемента заменены двумя – индуктивностью рассеяния LIS=LS1+LS2 и индуктивностью намагничивания LIµ=Lµ/kсв. При таком преобразовании изменяется также коэффициент трансформации ИТ в эквивалентной схеме t=nkсв, где kсв=(1-LКЗ/LХХ)1/2 – коэффициент связи между обмотками трансформатора; LКЗ и LХХ – индуктивность одной из обмоток при коротком замыкании и разрыве другой обмотки; rI=r2+r1t2.