Разработка модели регуляторов постоянного напряжения в источниках питания для проведения как лабораторных работ, так и для самостоятельного изучения и подготовки по дисциплине «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций».
Описание работы
Работа пользователя Ubumba
В силовой электронике широко применяются как регуляторы переменного, так и постоянного напряжения на основе силовых полупроводниковых приборов.
Регуляторами переменного напряжения называют преобразователи переменного напряжения в регулируемое переменное напряжение с той же неизменной частотой. В отличие от громоздких и инерционных трансформаторных и автотрансформаторных современные регуляторы с применением силовых полупроводниковых приборов позволяют быстро и плавно изменять напряжение на нагрузке. Различаются несколько типов регуляторов переменного напряжения. В регуляторах с использованием устройства вольтодобавки последовательно с источником подключают дополнительный трансформатор. При этом с помощью встречно включенных тиристоров регулируется напряжение вольтодобавки. Такой способ регулирования обычно применяется для стабилизации напряжения на нагрузке путем добавления или уменьшения напряжения в небольших пределах. Нередко применяется регулятор с вольтодобавкой на базе автономного инвертора напряжения или тока, который называют регулятором с реактивным напряжением вольтодобавки. Если фазу напряжения на инверторе поддерживать сдвинутой на 90° относительно тока, то инвертор активную мощность от источника практически потреблять не будет.
Наибольшее применение в технике находят широтно-импульсные регуляторы переменного напряжения, которые требуют применения полностью управляемых тиристоров (GTO) или мощных биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Отличительной особенностью регуляторов с широтно-импульсным способом регулирования является импульсный характер входного тока при непрерывном синусоидальном входном напряжении. Поэтому при индуктивном характере входного сопротивления источника необходимо применение входного LC-фильтра. При многократных коммутациях с частотой в несколько килогерц форма тока в нагрузке будет непрерывной и практически синусоидальной. Широтно-импульсные регуляторы не вносят дополнительного сдвига фаз между током и напряжением первой гармоники на его входе. Этот сдвиг определяется только характером нагрузки, поэтому коэффициент мощности таких регуляторов достаточно высок. На переменном токе различают повышающие и повышающе-понижающие регуляторы напряжения [1, 2]. При однократном за половину периода включении и отключении нагрузки от цепи переменного тока такие регуляторы называют выпрямителями с секторным регулированием [13]. В них используются тиристорно-диодные схемы с искусственной коммутацией.
На электрической тяге постоянного тока для регулирования напряжения на тяговых двигателях традиционно применялись пусковые реостаты. При реостатном регулировании дополнительные потери достигают 30 % от потребляемой на тягу энергии. Кроме того, переключение пусковых резисторов сопровождается бросками тока.
Регуляторами переменного напряжения называют преобразователи переменного напряжения в регулируемое переменное напряжение с той же неизменной частотой. В отличие от громоздких и инерционных трансформаторных и автотрансформаторных современные регуляторы с применением силовых полупроводниковых приборов позволяют быстро и плавно изменять напряжение на нагрузке. Различаются несколько типов регуляторов переменного напряжения. В регуляторах с использованием устройства вольтодобавки последовательно с источником подключают дополнительный трансформатор. При этом с помощью встречно включенных тиристоров регулируется напряжение вольтодобавки. Такой способ регулирования обычно применяется для стабилизации напряжения на нагрузке путем добавления или уменьшения напряжения в небольших пределах. Нередко применяется регулятор с вольтодобавкой на базе автономного инвертора напряжения или тока, который называют регулятором с реактивным напряжением вольтодобавки. Если фазу напряжения на инверторе поддерживать сдвинутой на 90° относительно тока, то инвертор активную мощность от источника практически потреблять не будет.
Наибольшее применение в технике находят широтно-импульсные регуляторы переменного напряжения, которые требуют применения полностью управляемых тиристоров (GTO) или мощных биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Отличительной особенностью регуляторов с широтно-импульсным способом регулирования является импульсный характер входного тока при непрерывном синусоидальном входном напряжении. Поэтому при индуктивном характере входного сопротивления источника необходимо применение входного LC-фильтра. При многократных коммутациях с частотой в несколько килогерц форма тока в нагрузке будет непрерывной и практически синусоидальной. Широтно-импульсные регуляторы не вносят дополнительного сдвига фаз между током и напряжением первой гармоники на его входе. Этот сдвиг определяется только характером нагрузки, поэтому коэффициент мощности таких регуляторов достаточно высок. На переменном токе различают повышающие и повышающе-понижающие регуляторы напряжения [1, 2]. При однократном за половину периода включении и отключении нагрузки от цепи переменного тока такие регуляторы называют выпрямителями с секторным регулированием [13]. В них используются тиристорно-диодные схемы с искусственной коммутацией.
На электрической тяге постоянного тока для регулирования напряжения на тяговых двигателях традиционно применялись пусковые реостаты. При реостатном регулировании дополнительные потери достигают 30 % от потребляемой на тягу энергии. Кроме того, переключение пусковых резисторов сопровождается бросками тока.
