Міністерство освіти і науки РФ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра промислової електроніки (ПРЕ)
Пояснювальна записка до курсового проекту
з дисципліни: «Основи перетворювальної техніки»
ПЕРЕТВОРЮВАЧ напруга знижується ТИПУ
Перевірив: Идрисов И. К.
Виконав: Іноземцев В. А.
Зміст
Введення
. Принцип дії
. Розрахунок силової частини схеми
. Моделювання
. Діаграми в основних точках схеми
. Аналіз отриманих результатів
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Імпульсні понижуючі перетворювачі є невід'ємною частиною сучасної електроніки. Вони здатні перетворювати напруги джерел живлення (типові значення від 8 до 25 В) в більш низьке стабілізовану напругу (типові значення від 0,5 до 5 В).
Схема понижуючого перетворювача (чопер, конвектор buck-типу), DC/DC-конвектора (постійний струм/постійний струм), зазвичай застосовується для заміни звичайних аналогових стабілізаторів, коли останні не можуть забезпечити передачу великих значень струмів , зберігаючи при цьому малі габарити. Наприклад, доцільно використовувати дану схему для стабілізації струмів величиною 2 ... 3 ампера і більше. Застосування традиційних мікросхем в таких умовах стає скрутним.
Понижуючі перетворювачі передають маленькі порції енергії, використовуючи перемикач, діод, дросель і кілька конденсаторів. Вони здатні забезпечувати харчуванням більш ніж кіловатний навантаження, але, як правило, використовуються в якості блоків живлення для живлення елементів друкованих плат і їх вихідна потужність не перевищує 100 Вт У порівнянні з підвищувальними імпульсними перетворювачами напруги дані перетворювачі мають меншими коливаннями вихідної напруги. Недоліком даних систем є їх принципово понижуючий принцип отримання вихідної напруги, і його неможливість управління вгору. Також даний перетворювач не має гальванічної розв'язки між входом і виходом. Незважаючи на те, що розміри і рівень шумів імпульсних перетворювачів значно більше, ніж у їхніх лінійних аналогів, імпульсні понижуючі перетворювачі в більшості випадків мають більш високий ККД.
1. Принцип дії
Схема імпульсного перетворювача постійної напруги понижувального типу представлена ??на малюнку 1.1.
Рис. 1.1 - Перетворювач напруги понижувального типу
Ключовий елемент VT здійснює високочастотну комутацію струму. Крім цього, у складі перетворювача є розрядний діод VD, дросель L, конденсатор C утворюють вихідний LC-фільтр, а також схема управління СУ, що здійснює стабілізацію напруги або струму навантаження з опором Rн. Ключовий елемент може знаходитися в двох станах - повної провідності і відсічення. Якщо ці стани змінюють один одного з постійною періодичністю, рівної T, то, позначивши час знаходження ключа в провідному стані - як час провідності (t і), а час знаходження ключа в змозі відсічення - як час паузи (t п), можна ввести поняття коефіцієнта заповнення (duty cycle), рівного:
На малюнку 1.2 показана графічна інтерпретація цього параметра.
Рис. 1.2 - Графічна інтерпретація коефіцієнта заповнення
Фаза накачування енергії протікає протягом часу t і, коли ключовий елемент VT відкритий, тобто проводить струм (малюнок 1.3, а). Цей струм далі проходить через дросель L до навантаження, шунтуватися конденсатором C. Накопичення енергії відбувається як в дроселі, так і в конденсаторі. Струм I L збільшується. Після того, як ключовий елемент VT переходить у стан відсічення, настає фаза розряду (малюнок 1.3, б), триваюча час t п. Оскільки будь індуктивний елемент прагне перешкодити зміні напрямку та величини струму, що протікає через його обмотку, в даному випадку струм дроселя IL миттєво зменшитися до нуля не може, і він замикається через розрядний діод VD. Джерело живлення у фазі розряду відключений, і дроселю нізвідки поповнювати спад енергії, тому розряд відбувається по ланцюгу діод-навантаження raquo ;.
а - транзистор відкритий б - транзистор закритий
Рис. 1.3 - Фази роботи перетворювача
<...
