Таким образом, линейная модель позволяет сформировать й определить переходный процесс прн малых возмущениях, а также улучшить его при больших возмущениях. Последнее обстоятельство представляется существенным, поскольку способствует уменьшению затрат энергии прн использовании нелинейной коррекции,

В системе с ШИМ принципиально возможна коррекция непрерывными звеньями и цифровыми фильтрами. Первая в настоящее время более рациональна для устройств электропитания.

Основы синтеза ИВЭП с ШИМ-2 при непрерывной коррекции рассмотрены в [2], где применены методы, известные для цифровых автоматических систем [3].

Первым этапом при формировании динамических свойств ИВЭП является определение структуры системы. При использовании линейной дискретной модели применяется псевдочастотная логарифмическая амплитудная характеристика (ПЛАХ) разомкнутого контура, которая в области низких частот совпадает с ЛАХ непрерывной части с точностью до значения коэффициента передачи ШИМ.

В линейной дискретной модели этот коэффициент усиления обозначается Кя (при двусторонней модуляции следует учитывать коэффициенты усиления на фронте и спаде импульса) [2, 4].

В линейном непрерывном представлении системы следует использовать коэффициент усиления Кш, который определяется из соотношения

Кш=ип/2иш,

где 2[/т -размах пилообразного сигнала на входе ШИМ.

Коэффициенты Ки и Кш могут быть очень близки (если частоты среза и коммутации Шс и сок значительно удалены друг от друга) или существенно различаться (см. с. 50).

Значительное отличие ПЛАХ от ЛАХ НЧ имеет место при высоких частотах, но может быть и в области средних частот при приближении ©с и шк. Поэтому имеет место различие в устойчивости и переходных процессах дискретной и непрерывной моделей системы с ШИМ-2.

Важным обстоятельством является желательность наклона ПЛАХ -20 дБ/декада в области средних частот [2].

Из сказанного следует, что на этапе определения структуры ИВЭП можно воспользоваться линейной непрерывной моделью системы. Ее использование позволит определить ПЛАХ линейной дискретной модели.

На рис. 1,а-г показаны четыре варианта структуры ИВЭП с од-нозвенным LC-фильтром.

На рис. 1,а звено с передаточной функцией Wn(p) формирует свойства желаемой ЛАХ в области нижних частот. Отсутствие погрешности в установившемся режиме и подавление входных пульсаций в этой области частот обеспечиваются требуемым порядком астатизма. Наклон частотной характеристики - 20 дБ/декада в области средних частот обеспечивается сигналом, снимаемым с резистора Rc.

К(р]

Рис. 1. Структурные схемы ИВЭП с одиозвенным LC-фильтром; Wn(p) - передаточная функция последовательного звена; о.о -коэффициент передачи по главной обратной связи; /(д - коэффициент передачи дополнительной обратной связи; Ц7д(р) - передаточная функция звена, включаемого в дополнительную обратную связь

На рис. 1,6 для формирования наклона -20 дБ/декада в области средних частот используется сигнал по току дросселя (с резистора Rt).

На рис. 1,в последовательное звено Wn(p) формирует свойства в области низких частот, а также наклон -20 дБ/декада в среднеча-стотной области.

На рис. 1,г наклон в области средних частот формируется дополнительной ОС (W (p)), сигнал иа которую поступает со входа фильтра.

На рис. 2,а-3 показаны варианты построения ИВЭП с двузвеииым /,С-фильтром. Особенность всех схем - формирование частотной характеристики с наклоном -40 дБ/декада, сопрягающим среднечастот-ную асимнтому с низкочастотной (рис. 3) с помощью первого звена фильтра, что обеспечивается передачей сигнала через звено с передаточной функцией Wh(p) (см. рис. 2,а) или дополнительной обмоткой а>2 дросселя 1-2 (рис. 2,6-г).

Передаточная функция W (p) имеет вид

и обеспечивает прохождение переменной составляющей с выхода первого звена LC-фильтра.

На вход звена с коэффициентом передачи /Сд (см. рис. 2,а) поступает сигнал с резистора Rc для формирования среднечастотной асимптоты с наклоном -20 дБ/декада. Звено с передаточной функцией Wn(p) формирует требуемый порядок астатизма системы.

На рис. 2,6 обмотки Wi и а>2 дросселя L2 имеют одинаковое число витков. Сигнал с обмотки а>2 компенсирует переменную составляющую на обмотке Wi, поэтому сигнал главной ОС по постоянной составляющей соответствует выходу фильтра, а по переменной - выходу первого звена фильтра.

Ток нагрузки по обмотке W2 не протекает, что позволяет выбрать малое сечение провода этой обмотки. Звенья Кя и Wn(p) выполняют такие же функции, как и аналогичные звенья иа рис. 2,а.

На рис. 2, в, г с помощью иесиловой обмоткн дросселя L2, звена с коэффициентом передачи Кп> а также сигнала, проходящего через главную ОС, на входе звена с передаточной функцией Wn(p) обеспечивается сигнал, который по постоянной составляющей соответствует выходу фильтра, а по переменной - выходу первого звена фильтра.

Последовательное звено с передаточной функцией Wn(p) иа рис. 2,в обеспечивает требуемый астатизм системы в области низких частот и одновременно наклон -20 дБ/декада в области средних частот.

На рис. 2,г звено с передаточной функцией Wn(p) формирует низкочастотную область характеристики, а звено с передаточной функцией Wh (р) - среднечастотную область с наклоном -20 дБ/декада.

Сравним переходные процессы, которые получаются в результате использования дискретной и непрерывной моделей системы. Для расчетов по дискретной модели удобно применять систему разностных уравнений свободного движения, которая для модуляции срезом импульса имеет вид