Преобразователь I рода: Расчет фильтра

1.

Преобразователь I рода:
Расчет фильтра
1

2. Принципиальная схема ППН-I

2

3. Статический расчет фильтра

Задано требование
к качеству напряжения нагрузки –
коэффициент пульсации
Используем метод первой гармоники:
3

4. Статический расчет фильтра

Из разложения Фурье для Ud:
4

5. Статический расчет фильтра: I

Статический расчет фильтра: I
Ограничение на I (связано с ограничением
потерь в элементах схемы преобразователя):
5

6. Статический расчет фильтра: I

Статический расчет фильтра: I
6

7. Статический расчет фильтра: I

Статический расчет фильтра: I
При изменении напряжения питания и стабилизации
напряжения нагрузки:
При росте E и
:
То есть наибольшей величины
достигнет при:
7

8. Динамический расчет фильтра

8

9. Сброс (уменьшение) нагрузки

Начальные условия:
9

10. Сброс (уменьшение) нагрузки

Uн0 >> U1 под интегралом
10

11. Сброс (уменьшение) нагрузки

min=0:
11

12. Наброс (увеличение) нагрузки

Система та же, но
= max
Начальные условия:
12

13. Наброс (увеличение) нагрузки

Uн0 >> U2 под интегралом
13

14. Наброс (увеличение) нагрузки

– коэффициент запаса
по напряжению
– обобщенно (и более точно,
если учесть потери)
Худший случай: E = Emin , I = Imax
14

15. Расчет фильтра: требования

обеспечивать коэффициент пульсации напряжения на выходе не более
что обеспечивается величиной коэффициента сглаживания
;
пульсации тока дросселя фильтра должны быть не более выбранного уровня;
подброс напряжения при сбросе нагрузки не должен превышать заданной
величины
;
провал напряжения при набросе нагрузки не должен превышать заданной
величины
.
,
Для каждого конкретного случая сочетания параметров преобразователя
некоторые из требований являются лимитирующими,
при выполнении этих требований остальные выполняются, причем, как правило,
с значительным запасом.
15

16. Расчет фильтра: последовательность

• рассчитывается величина индуктивности дросселя фильтра L;
• рассчитываются емкости конденсатора, исходя из требований по сбросу и
набросу нагрузки. Выбирается наибольшая величина емкости из полученных;
• для выбранной величины емкости C и известной величины L рассчитывается
коэффициент сглаживания фильтра
и пульсации
или
;
• если пульсации больше допустимого уровня , следует увеличить емкость C, что
увеличит коэффициент сглаживания не ухудшая характеристик фильтра по
другим критериям
16