Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Глава первая

Общие характеристики источников вторичного электропитания

1.1. Требования, предъявляемые к источникам вторичного электропитания

Характеристики входной электроэнергии

При проектировании и расчетах ИВЭ учитываются следующие основные параметры источников входной электроэнергии

1. Номинальное напряжение питающей сети переменного тока (/о или постоянного тока (/п.. В.

2. Предельные значения отклонения напряжения питающей сети переменного тока t/cmax" tc min. постоянного тока Unmax lamin. В, или относительное изменение питающей сети

в сторону повышения:

ac=={Ucmax-lc)/ici (Lla)

an-Wamax-Uu)/fJn: (Ыб) в сторону понижения

fce = (f/c-f/cmln)/t/c: (1.2а)

6„ = (t/„-t/nmm)/n. (1.26) Изменение входного питающего напряжения сети переменного

тока

ДУо = Uc max-min = («с + &с) t/e (1.За) и постоянного тока

Дп = tn тах-(п min = («п + п) • (I • 36)

3. Провалы и выбросы напряжения питающей сети, нх амплитуда, %, и длительность, с.

4. Частота питающей сети fc и пределы ее изменения /с max и fcmin, Гц.

5. Число фаз питающей сети переменного тока.

6. Искажение формы кривой входного синусоидального напряжения, которое учитывает наличие высших гармоник в кривой потребляемого тока и характеризуется коэффициентом искажения



формы,%, определяемым как отношение первой гармоники тока сети к действующему значению тока /с.д, потребляемого от сети источником питания

йф=--100. (1.4)

Прн синусоидальном напряжении и токе кф = 1. При расчетах напряжение входной сети можно считать синусоидальным, если иска-жен-ие формы кривой не превышает 6-7%.

7. Уровень и частота модуляции напряжения питающей сети. Этот параметр необходимо учитывать при расчетах сглаживающих фильтров в ИВЭ, работающих от сети с повышенной частотой (400, 1000 Гц).

Уровень низкочастотной модуляции может достигать 0,5-1%, а частота равна п/60, где п - частота вращения вала генератора или электромашинного преобразователя [1].

8. Уровень помех по входным шииам питания. Эти помехи особенно ощутимы в автономных системах единого питания ограниченней мощности постоянного тока, в которых от одного источника питаются одновременно радиоэлектронная аппаратура, электромоторы, реле, контакторы и другие электромеханические устройства. Синусоидальные помехи могут составлять 1-3% от а частота помехи от 50 Гц до 150 кГц. Импульсные помехи могут достигать 5-10% от t/n, а длительность импульсов от 1 - 10 мкс до 100 мс, частота повторения - от единиц до десятков килогерц. Этн помехи должны учитываться прн расчетах входных н выходных фильтров.

Технические требования

К источникам вторичного электропитания предъявляются следующие специальные технические требования, которые указываются в техническом задании на разоаботку.

Электрические требования

1. Номинальное значение выходного питающего напряжения постоянного тока и допуск на точность его установки в вольтах должны выбираться из следующего ряда: 0,25; 0,4; 0,6; 1,2; 2,4; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 (6,3); 9,0 (10); 12,0 (12,6); 15; 20; 24; 27; 30; 40; 48; 60; 80; 100 (125); 150; 200; 250 (300); 400 (500); 600; 800; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000; 15000; 20000; 25000.

Номинальные значения напряжений переменного тока в вольтах действующего значения должны выбираться из ряда: 1,2; 2,4; 3,15; 5,0; 6,0 (6,3); 12 (12,6); 15; 24; 27; 36; 40; 60; 80; ПО (115); 127; 200; 220; 380.

Напряжения, указанные в скобках, применять не рекомендуется; при необходимости их применение должно быть согласовано в установленном порядке.

Практически номинальные значения выходного напряжения определяются элементной базой проектируемого комплекса РЭА и ограничиваются небольшим числом номиналов напряжений, например, для аппаратуры на интегральных микросхемах (аналоговых и логических) используются напряжения 5, 6, 9, 12, 15 В. Для периферийных и выходных устройств ЭВМ, а также некоторых видов



радиоаппаратуры на транзисторах этот ряд дополняется напряжениями 20, 27, 40 В.

Допуск на Точность установки номинала напряжения определяется выбранной элементной базой и требованиями к выходным параметрам РЭА.

2. Значение тока нагрузки по каждой выходной цепи питающего напряжения и характер его изменения в процессе работы. Прн импульсном потреблении тока указываются его параметры: амплитуда, длительность импульса, длительность фронта, частота повторения. Для унифицированных ИВЭ широкого применения номинальные значения тока выбираются из установленного ряда по ГОСТ 18275- 72. Для ИВЭ частного применения значение тока нагрузки по каждой цепи определяется техническим заданием.

3. Переменная составляющая (пульсация) выходных напряжений постоянного тока задается в процентах от номинального напряжения или в абсолютных значениях; при этом должно быть указано, в каких значениях измеряется пульсация; действующих, амплитудных нли по двойной амплитуде (от пика до пика). Это требование весьма существенно для современных ИВЭ с высокочастотным импульсным преобразованием энергии, с импульсным регулированием или с тиристорными регулируемыми выпрямителями, в которых под видом пульсации скрываются три ее составляющие: собственно пульсация выпрямленного напряжения, кратная основной частоте, щумы с широким спектром частот, а также узкие пиковые выбросы.

Коэффициент пульсации выходных напряжений постоянного тока определяется требованиями аппаратуры и задается из следующего ряда: 0,01; 0,02; 0,03; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2;3;5%.

4. Суммарная нестабильность выходного напряжения при воздействии всех дестабилизирующих факторов задается в процентах от номинального напряжения: 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10%. Для контроля параметров ИВЭ в процессе их изготовления и испытаний задаются частные нестабильности выходного напряжения:

нестабильность по напряжению - допустимое изменение выходного напряжения при заданных пределах изменения входного напряжения питающей сетн и неизменном токе нагрузки; при этом указывается характер изменения сети - плавный или скачкообразный;

нестабильность по току - допустимое изменение выходного напряжения при заданных пределах изменения тока нагрузки и неизменном входном напряжении питающей сети. Этот параметр определяет внутреннее сопротивление ИВЭ при медленных изменениях тока. При импульсном потреблении тока указывается допустимое динамическое внутреннее сопротивление или частотная характеристика;

температурная нестабильность (ТКН) - допустимое изменение выходного напряжения прн изменении температуры окружающей среды в заданных пределах. Обычно температурная нестабильность задается совместно с частными нестабильиостями по напряжению и току.

Нестабильности н пульсации выходных постоянных напряжений являются важнейшими параметрами, которые оказывают существенное влияние на массогабаритные характеристики ИВЭ, поскольку для их реализации требуется применять сложные схемно-технические решения, большее число элементов. В качестве примера в табл. 1.1 приведены типовые требования к качеству потребляемой энергии -ддя некоторых видов приборов РЭА.



0 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0139