Импульсивные преобразователи постоянного напряжения

Министерство образования и науки ЛНР

Донбасский Государственный Технический Университет

Кафедра радиофизики электроники

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

«Устройства преобразовательной техники»

На тему

ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Выполнил ст. гр. ЭС – 13м

Борзых А.С.

Принял руководитель к.т.н.

Афанасьев А.М.

Алчевск 2017

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 35 стр., 41 рис., таблиц 9., 7 источников.

Цель работы – увеличение КПД импульсных преобразователей постоянного напряжения.

В процессе работы была разработана электронная преобразовательная система на основании импульсного преобразователя постоянного напряжения, произведен  расчёт элементов силовой части, разработана структурная схема.

ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТРАЕКТОРИИ ПРЕКЛЮЧЕНИЯ, ПРЕРЫВНЫЙ ГРАНИЧНЫЙ НЕПРЕРЫВНЫЙ РЕЖИМЫ, КОЭФФИЦИЕНТ СНАББЕРНОЙ ЦЕПИ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Аналитический обзор……………………………………………………...….4

1.1 Классический вариант представления расчетных соотношений для основных схем импульсных преобразователей………………………………………….…4

1.2 Основные расчетные соотношения для ИППН…………………………...6

1.3 Формирователи траектории переключения…………………………….....8

2. Разработка структурной схемы преобразовательной системы …………......10

3. Разработка принципиальной схемы преобразовательной системы…………11

4. Расчетная часть………………………………………………………………....12

5. Моделирование в среде Orcad 9.2……………………………………………..20

Выводы…………………………………………………………………………….31

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсовой работы – закрепление и систематизация знаний в области преобразовательной техники путем самостоятельного (при помощи консультанта) решения комплексной задачи по заданным техническим условиям импульсного преобразователя постоянного напряжения. Расчет энергетических показателей и увеличение КПД за счет работы в разных режимах и использования формирователя траектории переключения.

Улучшение удельных показателей импульсных  преобразователей постоянного напряжения (ИППН) возможно за счет максимально эффективного использования энергии накопительных элементов схемы (пассивных элементов) за счет снижения их мощности потерь и снижения потерь энергии в силовых ключах (активных элементах).

В научных исследованиях по данному направлению большое внимание уделяется повышению коэффициента использования вентилей по мощности, снижению мощности потерь основных элементов и удельной массы преобразователей электрической энергии.

Пути улучшения энергетических характеристик полупроводниковых преобразователей:

• Уменьшение количества вентилей в схеме;
• Эффективное использование силовых элементов;
• Обеспечение оптимальных режимов преобразования.

Для анализа потерь энергии силовых ключей в зависимости от режимов преобразования необходимо знать аналитические выражения, определяющие энергетические показатели силовых ключей, такие как: средние и действующие значения токов, а также значения токов силовых ключей в моменты переключения.

Известные  методы анализа режимов работы накопительной индуктивности ИППН с помощью нормированной  постоянной времени дросселя TL[2] или коэффициента нагрузки β [1], учитывают соотношения значений накопительной индуктивности, сопротивления нагрузки и частоты коммутации. При этом для определения режимов протекания тока в накопительной индуктивности возникает необходимость вводить либо относительную нормированную постоянную времени дросселя TL*, либо относительный коэффициент нагрузки β*.