Elektronická zařízení potřebují ke své činnosti zdroj elektrické energie a to nejčastěji ve formě stejnosměrného DC výkonu. Postupem času zastarala klasická koncepce napájecích zdrojů proti napájenému zařízení tak mohutně, že disproporce byla nepřiměřená. Proto je možno cca od začátku 70-tých let 20. století pozorovat snahu i renomovaných firem tuto otázku řešit. U nás jsou tyto pokusy spojeny se jménem Ing.Kabeše, ve světě s tak proslulými firmami jako Hewlett§Packard a jiné. Každý napájecí zdroj lze podle Theveninovy věty nahradit sériovým spojením ideálního zdroje napětí a jeho ...
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Vlastislav Novotný, Pavel Vorel, Miroslav Patočka
Strana 80 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
80
Pro požadované napěťové zvlnění ∆U2 lze proto určit velikost C:
8
T
U
I
C
∆
∆
= (8.9 vidět, režimu přerušovaných proudů popisovaný jev zvyšuje střední hodnotu napětí
ux, což hodnota výstupního napětí, uvažujeme-li Výstupní napětí bude tedy vyšší než udává
vztah (8. Změna strmostí di/dt může být dosažena
pouze změnou napěťových poměrů tlumivce.28)
Popis činnosti režimu přerušovaných proudů:
Princip činnosti stejný jako režimu spojitých proudů.26)
Přitom můžeme dosadit výše uvedený vztah (8. proud zátěže nenulový, ale velmi malý, musí být velmi malá
hodnota středního proudu tekoucího tlumivkou. Střední hodnota proudu však tak malá,
že někdy během doby (kdy tranzistor vypnutý setrvačný proud tlumivky klesá), klesne proud
až nulu, dříve než doba skončí. Tato indukčnost jinak výrazně degraduje
filtraci, zvláště při vyšších kmitočtech. tom okamžiku zavře dioda měniči pak nevede ani
tranzistor ani dioda čili zátěž zcela odpojena. proud zátěže musí být roven střední hodnotě proudu tlumivky (střední hodnota kapacitního proudu
musí být totiž nulová).
Na závěr nutné zkontrolovat, zdali vlastní rezonanční kmitočet obvodu leží dostatečně nízko pod
pracovním kmitočtem měniče Tedy musí platit:
Lf
C 22
4
1
π
>> (8.
Růst napětí kondenzátoru LC-filtru výsledkem vzájemné energetické interakce mezi vstupním
zdrojem, tlumivkou, kondenzátorem zátěží. Použití jediného obyčejného elektrolytického kondenzátoru byť
s dostatečnou kapacitou pak skoro bezcenné může být nebezpečné (exploze přehřátí). Ten může ale nastat pouze tehdy, změní-li strmosti di/dt náběžné sestupné části
trojúhelníkovitého průběhu proudu oproti režimu spojitému., klesá-li plynule střední hodnota
přerušovaných proudů nule, musí současně plynule růst výstupní napětí hodnotu U1. Tzn. Pak bude-li ss. Proto svorkách objeví vnitřní napětí zátěže
(buď motoru, nebo LC-filtru). Tento stav trvá okamžiku sepnutí tranzistoru kdy začne být ux(t)
rovno U1. stavu zcela naprázdno tedy výstupní napětí vzroste na
maximální možnou hodnotu bez ohledu střídu, jakou měnič pracuje. Jev lze vysvětlit takto:
Vyjděme situace, zátěž zcela odpojena výstupní proud tedy nulový. 8.12) dostaneme:
( )
2
2
1
8
1
ULf
ssU
C
∆
−
= (8. možné proto, indukčností (motoru nebo tlumivky)
neteče této situaci žádný proud, tedy nulové také di/dt čili napětí Indukčnost lze takové
situaci nahradit „drátem“. Sériový odpor vedle degradace filtrace také navíc příčinou
tepelných ztrát kondenzátoru.
Ss. Pak dlouhodobě, v
ustáleném stavu, musí být zcela nulový proud tekoucí tlumivkou Toho lze však docílit jedině tak,
že době sepnutí tranzistoru bude tlumivce nulové napětí. možné nouzově
použít sadu mnoha „obyčejných“ elektrolytických kondenzátorů spojených paralelně, čímž
minimalizujeme vnitřní sériový odpor sériovou indukčnost. Toho lze dosáhnout pouze režimem přerušovaných
proudů.
.9) pro režim spojitých proudů. Neboli, před tlumivkou bude stejně
velké napětí, tedy musí platit U1.27)
Poznámka:
Kapacitu nutno realizovat pomocí výkonového impulsníko elektrolytického kondenzátoru
s malým sériovým vnitřním odporem (malý činitel tgδ) paralelně zapojeným bezindukčním
impulsním svitkovým kondenzátorem (nejlépe polypropylénovým dielektrikem).
Z obr
