Расчет колебательного контура для резонансного стабилизатора

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Резонансную частоту Z С-контура резонансного источника питания мож­но определить опираясь на такие факторы, как частотные возможности управляющей ИС и коммутаторов, стремление уменьшить габариты и стоимость, доступность компонент и т.д. Вообще, идея состоит в макси­мальном использовании преимуществ резонансного источника с тем, чтобы получить эффективную работу на более высоких частотах переключения, чем это доступно в стабилизаторах с широтно-импульсной модуляцией. Часто считается целесообразным несколько понизить резонансную час­тоту, выбрав ее немного ниже самой высокой, которая могла бы быть принята.

Только выбрав резонансную частоту Z С-контура, можно принимать решение о конкретных значениях Z и С. О влиянии добротности уже упо­миналось и известно, что в последовательном резонансном контуре вы­сокая добротность соответствует большой индуктивности и малой емкос­ти (аналогичное утверждение справедливо для параллельного резонанса). Эти сведения полезны для качественного осмысления ситуации, но не позволяют определить искомые значения индуктивности и емкости. Бо­лее глубокому пониманию сути вопроса способствует рис. 18.12, показы­вающий влияние различных значений Z и С при фиксированной резо­нансной частоте.

clip_image002

Рис. 18.12. Влияние соотношения индуктивности и емкости в резонансном /,С-контуре. Поскольку заданная резонансная частота может быть получена с большой индуктивностью и малой емкостью или наоборот, важно знать влияние таких комбинаций. (А) Высокая величина С и низкая L: эта комбинация приводит к высокому максимальному току и большим потерям в фиксирующих диодах при отрицательных токах (В) Оптимальные значения L и С: макси­мальный ток имеет умеренную величину, а отрицательные значения тока /^^ малы. (С) Низкая величина С и высокая L: ток /^^ не проходит через нуль. Хотя достигнуто дальнейшее понижение максимального значения тока, эта ситуация лишает резонансный источник питания его основного достоинства — коммутации при нулевом токе. Ток в пере­ключателях на МОП-транзисторах равен нулю во время отрицательных значений тока

Хорошим способом решить эту задачу является приближенная оценка соответствующей комбинации L и С с использованием фундаментальных энергетических соотношений. Во-первых, известно, что энергия, запа­сенная в конденсаторе равна

clip_image004

clip_image006

В колебательном контуре эту основную зависимость можно выразить в виде мощности, умножая правую часть равенства на частоту, таким

образом:

Затем, используя простое алгебраическое преобразование, получаем выражение для емкости С:

clip_image008

Это выражение оказывается удобным с практической точки зрения, потому что известны требуемая выходная мощность источника, постоян­ное напряжение, прикладываемое к колебательному контуру и резонанс­ная частота. Но прежде, чем воспользоваться полученным выражением для С, нужно рассмотреть следующие вопросы:

— Поскольку источник не может иметь к.п.д. = 100%, необходимо принять разумную величину к.п.д., например 80 %.

— Наихудшие условия работы имеют место при низком напряжении сети переменного тока и номинальном постоянном напряжении на выхо­де стабилизатора. При таких условиях необходимо оценить или как то иначе определить допустимое постоянное напряжение, поступающее на резонансный контур ударного возбуждения. Это будет величина напря­жения К, которую следует использовать при вычислении минимальной емкости конденсатора С. Итак, величину

clip_image010

следует использовать, как было оговорено выше, для разумной оценки С. Тогда, из условия резонанса получаем

clip_image012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты