Рис. 6. Экспериментальное исследование стабилизатора напряжения по 1-му способу: а-запуск (t/Bui - верхний луч, 5 В/дел; / - нижний луч, 0,1 А/дел; развертка 2 мс/дел при Л=400 Ом, £/п = 20 В); б -возмущение Un от 60 до 20 В, £/выз£- верхний луч, 0,2 В/дел-1 мс/дел, i?=400 Ом; в -возмущение R от 10 кОм до 400 Ом, 1/вы1 - верхний луч, 0.1 В/дел, 1 мс/дел; f/n = 20 В)

продолжительность и значительно уменьшается амплитуда тока силового ключа /, которая в этом случае практически не превышает номинального значения. Значительно уменьшается возмуш.ение выходного напряжения при резком снижении /, когда применение 1-го способа приводит к кратковременному уменьшению частоты коммутации в 2 раза (т=2) и существенному изменению Ubmx (см. рис. 5,а). На рис. 5,6 показана реакция ИСН на изменение R; она одинакова для обоих способов.

Следует обратить внимание на величины отклонений Оуст при изменениях Un и R- изменение Un от 20 до 60 В вызывает отклонение t/cT на 33,6 мВ или на 0,23%, изменение R от 400 Ом до 10 кОм (т. е. в 25 раз) - на 358 мВ или на 2,45%, причем последнее значение завышено, так как в него входит не только изменение постоянной составляющей, но и изменение амплитуды пульсации. Динамические характеристики также весьма высоки: длительность переходных процессов не превышает нескольких периодов коммутации.

Рис. 7. Экспериментальное исследование стабилизатора напряжения по 2-му способу:

а -запуск (Увых - верхний луч, 5 В/дел; 10 мс/дел; / - нижний луч, 0,1 А/дел) при /?=400 Ом, С/п= =20 В; б -возмущение Un от 20 до 60 В, С/в ых-нижний луч, 0,1 В/дел; 0,5 мс/дел, Я=400 Ом

Для проверки полученных результатов проведено экспериментальное исследование макета ИСН с приведенными выше параметрами, результаты которого полностью совпали с теоретическими (рис. 6 и 7). При этом выяснилось, что 2-й способ, несмотря на лучшие динамические свойства, не обеспечивает режим разрывных токов при запуске из-за действия {/нач, поэтому оптимальным следует считать применение обоих способов, особенно для ИСН с высокими значениями U , когда даже кратковременный заход в режим непрерывных токов может привести к отказу.

УДК 621.316.765:621.382

Л. Б. Соболев

О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЛЧХ К АНАЛИЗУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

Импульсные источники вторичного электро питания и электроприводы обычно представляют собой цепн с переменной структурой (ЦПС), которые описываются различными дифференциальными уравнениями (передаточными функциями) на интервалах разомкнутого и замкнутого состояния коммутируемых в них полупроводниковы.*. ключей (транзисторов, тиристоров, диодов).

Для анализа установившихся и переходных режимов, т. е. при расчете этих цепей во времеиибй области, с успехом можно применить метод припасовываиия, сшивая решения для интервалов существования отдельных структур. Однако непосредственный переход в частотную область для ЦПС невозможен, что не позволяет применить при их анализе и синтезе такой эффективный метод, как метод ЛЧХ. В то же время ЦПС можно описать единым разностным уравнением (если говорить о матричной форме записи), которое связывает значения переменных только в дискретные моменты времени. Для paaoiMK-нутых систем это уравнение может быть как линейным, так и нелинейным, для замкнутых систем оно всегда нелинейно.

Поскольку аналитические выражения, получаемые при расчете частотных характеристик, даже для простых ЦПС достаточно сложны и могут быть решены только с применением ЭВМ, ниже рассмотрены также вопросы алгоритмизации и программирования данной задачи.

Частотные характеристики разомкнутых ЦПС. Для

простоты полагаем, что ЦПС имеет две топологические структуры, соответствующие двум состояниям синхронных полупроводниковых ключей. Рабочим режимом цепи является простой периодический режим, характеризуемый двумя параметрами: периодом Г, задаваемым внешним генератором, и длительностью замкнутого состояния ключей т. Ключи управляются от некоторого постороннего источника, входной сигнал которого об,?значим через g. ЦПС