AC-DC-преобразователи. Выходные хар-ки AC-DC-преобразователя

Данный класс преобразователей выполняется на основе выпрямителя, преобразую­щего напряжение АС в DC, и ступени DC-DC, которая позволяет получить выход­ное напряжение, развязанное от сети переменного тока, и создать требуемое коли­чество выходных каналов с требуемыми уровнями напряжений и токов.

Структурная схема AC-DC преобразователя представлена на рис. 9.34, где на­пряжение АС может быть одно- или многофазным, в соответствии с имеющейся сетью выполняется и выпрямитель В. Фильтр Ф на выходе выпрямителя сглажи­вает пульсации напряжения на входе DC-DC преобразователя до уровня, кото­рый позволяет устройству нормально функционировать, выполняя все требова­ния. На рис. 9.34 показано несколько выходных каналов (Uвых1, Uвых2, Uвых3), которые образованы выходными обмотками силового трансформатора DC-DC пре­образователя, соответствующими выходными выпрямителями и сглаживающими фильтрами.

Важной характеристикой любого AC-DC преобразователя является выходная, реализуемая в контуре управления DC-DС преобразователя Возможные виды вы­ходных характеристик показаны на рис 9.35.

АС-АС преобразователи

Это устройства, преобразующие напряжение переменного тока одной частоты в напряжение переменного тока другой частоты, другого числа фаз или другого уровня напряжения. В частном случае и число фаз, и частота могут оставаться без изменения, а регулироваться будет только выходное напряжение. Рассмотрим, например, регулятор освещенности лампы, показанный на рис 9.38. Меняя интервал замкнутого состояния ключа К в каждом полупериоде, можно регулировать действующее значение напряжения, приложенного к нагрузке. Каким образом выполняется управление, зависит от типа ключа, его возможностей и особенностей. Другой тип АС-АС преобразователей, в которых входное и выходное напряжения непосредственно связаны между собой и называемых циклоконверторами, позволяет сформировать выходное напряжение, частота которого меньше, иногда во много раз, частоты входного напряжения. В настоящее время широкой применение находят АС-АС преобразователи с промежуточным звеном постоянного тока (ПЗПТ).

В преобразователях с ПЗПТ легко достигается преобразование числа фаз, регулирование и частоты и действующего значения выходного напряжения. Конденсатор «С» в схеме, выполняя функции накопителя энергии, позволяет обеспечить бесперебойность выходного напряжения при кратковременном пропадании напряжения входной сети. При продолжительных перерывах входного напряжения в точках «а, б» и, следовательно, на выходе, напряжение поддерживается подключенной к этим точкам аккумуляторной батареей.

24 Принципы построения DC-DC преобразователей. Есть 2 основных особенности построения.

Первая особенность касается потребления тока от источника Uвх. Этот ток имеет импульсный характер. Если сопротивление входного источника ненулевое, на его зажимах появляются пульсации напряжения – помехи, влияющие на работу других устройств, подключенных к этому источнику.

Для снижения уровня помех на клеммах входного источника используется входной фильтр преобразователя.

Входной фильтр (Вх.Ф) выполняется таким образом, чтобы большая часть импульсного тока на входе преобразователя смыкалась бы через емкость Вх.Ф, а последовательно с источником и должен быть включен дроссель фильтра, сопротивление которого возрастает при увеличении номера гармоники тока.

Другую особенность DC-DC преобразователей можно увидеть, исследуя баланс мощностей на его входе и выходе:

В (9.5.1) указаны постоянные значения токов и напряжений. Баланс (9.5.1) возможен, если в элементах преобразователя отсутствуют потери, а пульсации напряжения на выходе пренебрежимо малы. Из (9.5.1) следует, что при постоянной мощности в нагрузке возрастание Uвх. приводит к снижению потребляемого тока Iп, и наоборот. Следовательно, входное статическое сопротивление преобразователя, так же как и дифференциальное, оказывается отрицательными. При постановке входного фильтра согласно рис. 9.24 и неправильном расчете его параметров из-за отрицательного входного сопротивления возможно возникновение автоколебаний, которые недопустимы.