Космонавтика  Структуры полупроводниковых преобразователей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

йнную йреМенй Этого Звена можно изменять, изменяя значение величины 0.

На рис. 5 показаны результаты эксперимента, проведенного с повышающей схемой, при использовании дополнительной связи по току дросселя. Из характеристик можно видеть компенсацию положительного полюса неминимально-фазового звена, что приводит к значительному повышению фазового угла и созданию запаса на частоте среза. Поэтому замыкание системы, в которой применена дополнительная связь по току дросселя, позволяет получить хорошие динамические свойства.

Второе неминнмально-фазовое звено (с посгоянной времени ТII) определяет граничный коэффициент усиления и качество переходных процессов (при еоо, близком к 2/7 ).

Требования, предъявляемые к динамическим свойствам ИВЭП с ШИМ.-2, приводит к необходимости формирования частотной характеристики непрерывной части (НЧ). Один из видов желаемой ПЛАХ, которая обеспечивает высокие требования к точности и переходным процессам, показан на рис. 6.

Коэффициент K-sl зависит от характера модуляции импульсов на выходе регулирующего элемента (РЭ) (односторонняя модуляция среза или фронта, двусторонняя модуляция) .

Характеристика, показанная на рис. 6, может изменять свое положение в зависимости от режима (коэффициента заполнения k) вследствие изменения /Си- Изменение положения ПЛАХ приводит к ухудшению динамических показателей.


Рис. 6. Псевдочастотная логарифмическая амплитудная характеристика

системы с передаточной функцией непрерывной -части

где =/Си-коэффициент усиления дискретной системы; Кл - коэффициент усиления импульсного элемента; /С - коэффициент передачи непрерывной части (на частоте со=1); Г; - постоянная времени, зависящая от параметра непрерывной части, периода коммутации Т и вида

модуляции



Участок с наклоном - 20 дБ/декада в области частоты среза влияет на появление дополнительных переключений РЭ, что недопустимо по энергетическим соображениям, а также нежелательно из-за возрастания помех.

Ниже исследуются факторы, влияющие на коэффициент Ки и появление дополнительных переключений в преобразователях с постоянной структурой.

Передаточная функция НЧ, соответствующая ПЛАХ на рис. 6, имеет вид [1]:

W{p) = K. (20)

Рассмотрим поставленные вопросы для различных видов модуляции импульсов.

Односторонняя модуляция. Полагая начальные условия в НЧ такими, что постоянная составляющая в выходном сигнале отсутствует, можно получить выражения, соответствующие интервалам импульса и паузы;

У. fBx(l - з)( - tJ-{-2TJ - ТЛ); (21)

У. = вх--[(1 -з)( + ВД-з{+2Л0]. (22)

Сигнал на входе РЭ до момента переключения при модуляции среза (отсчет от начала импульса)

x(0=2[/ (l-)-l-t/ .y-y,(0-

Аналогично при модуляции фронта (отсчет от начала паузы)

В последних выражениях Un.y - дополнительное смещение сигнала yi или г/г, обусловленное начальными условиями, создающими в системе требуемое значение кз.

Модуль производной сигнала на входе РЭ слева от момента переключения:

при модуляции среза

2U I Т \ КТ

-к-{тк) = I х-(г&з) = -f- -f f/Bx(i - Аз) (3 + 2 ;

при модуляции фронта (отсчет от начала паузы)

K)T\\J-Ti \ КТ

х- [(1 - Лз)Г] = I х- [(1 -к,)Т] \J +

+ 1-Й3+2-



Определим Ки среза

/Си = -

Модуляция фронта

используя полученные выражения. Модуляция

X (лз+з

2У&з + (1-*з)Х

(23)

x-l{l-ks)T]

(24)

Проведем анализ соотношений (23) и (24). Примем обозначения, характеризующие ПЛАХ (см. рис. 6):

a=Vc/(2/7); b=v./[\/T,).

Смысл этих коэффициентов заключается в следующем. Коэффициент а показывает, насколько отдален срез Vc от частоты 2/7; b - относительная протяженность участка с наклоном -20 дБ/декада слева от Vc-

Коэффициент определяется через параметры

ПЛАХ:

Кд=(2/7)2а7Ь. (25)

Пусть исходное положение ПЛАХ при модуляции среза соответствует къ=\. Тогда из (23) при кз=\

Приравнивая правую часть последнего соотношения значению из (25), получаем

KT=Wmayb.

Подставляя полученное значение КТ в (23) и учитывая Ti=Ti-\-T/2 [1], получаем

i( 2f/ == 13 + 2(1 -&з)а[(з-1) l] \

(26)

В последнем выражении От - величина постоянная, а коэффициенты а, b определены для ПЛАХ при кз=1. Поэтому произведение Ки2Пт характеризует зависимость коэффициента усиления от изменения кз.

При b->oo(l/7/-vO) выражение (26) приводится к виду

Кп20т= [&з+2(1-&з)а]-1. 4-5084 49



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89