дставлена ??на рис. 19. З графіка залежності напруги завдання від часу видно що процес встановлення заданого струму навантаження хоча і відбувається за гармонійним законом, але з набагато більшим коефіцієнтом загасання.
Рис. 19
Процес роботи системи показаний при подачі сигналу про плавний наростанні і спаді струму, показані на рис. 20.
Рис. 20
Гальванічно керуючі сигнали з контролерів повністю розв'язані. Розв'язка здійснюється за допомогою оптопар DA16-DA19. Для зниження ступеня впливу перешкод виникають при поданні сигналів від системи управління до виконавчих елементам, харчування драйверів управління інверторними осередками драйверів управління вихідним інвертором використовуються різні гальванічно розв'язані джерела живлення +15 В.
Джерело живлення власних потреб.
З метою зменшення габаритів харчування системи управління здійснюється від імпульсного перетворювача напруги реалізованого на базі мікросхеми ШИМ перетворювача TOP203-YAI з діапазоном робочих потужностей 50-100 Вт
Мікросхема виконана в корпусі ТО - 220 і включає в себе високовольтний силовий N-канальний МОSFET транзистор і систему управління. Комутація здійснюється з частотою 100 кГц, що дозволяє знизити масогабаритні показники мережевого трансформатора. Даний прилад забезпечує захист від перевантаження по струму, з подальшим перезапуском контролера при пропажі сигналу перевантаження, від перевищення температури, захист від зниження напруги живить мережі.
Даний ШІМ - контролер володіє широким діапазоном регулювання відносної тривалості імпульсу: 0.01 - 0.67.
На такі невеликі потужності доцільно включати ШІМ - контролер за схемою обратноходового перетворювача.
Принципова схема представлена ??на рис. 22
Рис. 21
Джерело живлення складається з багатообмотувальних трансформатора TU1, ключового елементу DA3 виконаного на основі мікросхеми ТОР203-YAI, джерела опорного напруги DA12 - використовується мікросхема керованого стабілітрона TL431, лінійних стабілізаторів напруги + 5В (КР142ЕН5А) і ± 15В ( KР119ЕН4), а також ланцюга зворотного зв'язку на основі оптопари DA13.2 (АОТ127А). В якості випрямлячів використовуються діоди Шотткі 31DQ03 і 31DQ09 на середній струм 3 А, що розрізняються тільки по напрузі на 30 і 60В відповідно.
Для розрахунку трансформатора визначимо потужність споживану системою управління Р S. вона складається з потужності споживаної мікропроцесорною системою управління Р мп, потужності споживаної системою управління вхідним інвертором Р out, і потужності споживаної системою управління інверторними ячеёкамі P in.
Р мп=P контр + Р опт + Р дт=12Вт
Де, P контр - потужність споживана контролерами - 1 Вт
Р опт - потужність споживана оптопарами - 1Вт
Р дт - потужність споживана датчиками струму - 5Вт in=6.5 Вт, P out=6.5 Вт,
Р S=20 Вт
Потужність трансформатора: Р S/h @ 21Вт
Расчитаем струм первинної обмотки трансформатора:
Визначимо індуктивність первинної обмотки:
Обчислимо площу поверхні трансформатора
Де r - коефіцієнт питомих втрат
a - коефіцієнт тепловіддачі
D Т - допустимий перегрів
Виходячи з заданої площі поверхні трансформатора вибираємо сердечник К32/16? 8
Обчислимо число витків первинної обмотки
Розрахуємо величини індуктивностей вторинних обмоток:
Де L1 15, L2 5, w2 15, w2 5 - відповідно індуктивність і число витків для 5-ти і 15-ти вольтової обмоток.
Розрахуємо ланцюг зворотного зв'язку ШІМ-перетворювача. Стабілізацію достатньо здійснити по одній потужнострумової обмотці. Приймаємо за таку обмотку, 15-ти вольтовую обмотку питающую драйвери управління транзисторами.
З довідкових даних визначаємо струм керуючого виводу мікросхеми стабілізатора I=3мА. даний струм буде протікати через транзистор оптопари, знаючи коефіцієнт передачі по струму даної оптопари задамося струмом протікає через вхідний діод I vd=3/0.8=3.75 мА.
Струм керованого стабілітрона приймаємо рівним 10 мА. Для досягнення цього струму застосовуємо підтягаючий резистор R35, приймаючи напруга на стабілітроні рівним 10 В отримаємо R35=793 Ом, R34=1 350 Ом. Опор...
