Similar presentations:
Схемы выпрямления с умножением напряжения
1. Схемы выпрямления с умножением напряжения
Рис. 3.24 . Однополупериодная схема удвоенияРис. 3.25. Двухполупериодная схема удвоения (а) и
зависимости напряжений и токов от времени (б-д)
2. Схемы выпрямления с умножением напряжения
Рисунок. Схема умножения симметричная двух полупериодная3. Бестрансформаторные схемы выпрямления
Рис. 3.27. Бестрансформаторнаямаломощная схема выпрямления с гасящим
конденсатором
Рис. 3.28. Бестрансформаторная
схема выпрямления с конденсаторным
делителем
4. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
U=2
mU m
p é
2
2
cos(3mf ) - ...
sin ê1 + 2
cos(mf ) x cos(2mf ) x +
2
(3m) 2 - 1
p
m ë m -1
(2m) - 1
]
5. Значения псофометрических коэффициентов
f, Гц50
100
150
200
300
400
450
500
600
an
0.0071
0.00891
0.0355
0.00891
0.295
0.484
0.582
0.505
0.861
f, Гц
700
750
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
an
0.902
0.955
1.0
1.072
1.122
1.072
1.0
0.555
0.505
0.861
f, Гц
1600
1600
1800
2000
2500
3000
4000
5000
an
0.824
0.824
0.760
0.708
0.617
0.525
0.375
0.177
0.016
6. Допустимое напряжение пульсации
Напряжение питания, ВАппаратура или цепи
Цепи питания аппаратуры систем передачи
воздушных кабельных и радиорелейных линий
Вспомогательные цепи аппаратуры связи (цепи
сигнализации и др.)
Коммутаторы ручных телефонных станций
Аппаратура тонального телеграфирования
Аппаратура
автоматических
телефонных
станций декадно-шаговой системы
Аппаратура
автоматических
телефонных
станций координированной системы
Аппаратура
автоматических
телефонных
станций квазиэлектронной системы
Коммутационная
аппаратура
телеграфных
станций
Местные и линейные телеграфные цепи
Электродвигатели телеграфных аппаратов
*
действительно
для
аппаратуры,
разработанной до .
** - в полосе частот до 300 Гц.
*** - на частоте 300 Гц и выше.
Номинал
ьное UH
Рабочее UP
24
21,2
24
24
24
60
60
60
60
120
21,6-26,4
20,6-1,8*
21,6-26,4
21,6-26,4
21,6-26,4
58-60
54-72
54-66
58-66
108-129*
Допустимое напряжение
пульсации
Эффективное Псофометри
(действующе ческое Uпсоф,
е) Uэфф, В
В
0,250**
0,015***
1,2
2,4·10-3
0,24
5·10-3
5·10-3
0,6
5·10-3
3
-
7. Допустимое напряжение пульсации
Таблица 4.3Допустимое напряжение пульсации
Напряжение питания, В
Номинальное
24
60
рабочее для группы
эффективное (действующее) Uэфф, В, для
диапазона частот, Гц
первой
второй
до 300
от 300 до 20000
21-28
54-72
21,6-26,4
54-66
0,10
0,250
0,01
0,015
Элементы аппаратуры или цепи
Микронный цепи
Задающие генераторы радиопередатчиков
Усилители низкой частоты
Выходные каскады передатчиков:
телефонных
телеграфных
псофометрическое Uпсоф,
В
0,002
0,002
Допустимый коэффициент пульсации
напряжения, %
0,0001-0,0005
0,001-0,01
0,1-0,5
0,005-0,1
0,5-1,0
8. Схемы сглаживающих фильтров
9. Коэффициент фильтрации
22
2
æ U ö æU ö
æU ö
U = ç 1 ÷ + ç 2 ÷ + ... + ç n ÷ = 0.5(U12 + U 22 + ... + U n2 )
è 2ø è 2ø
è 2ø
U âû õ = 0,5 éë(U1 / k1 ) + (U 2 / k 2 ) + ... + (U n / k n ) ùû
2
U âû õ =
k1 =
k1 =
1
U âû õ
1
k1
1
U âû õ
2
2
2
2
é
æ U n f1 ö ù
æ U 2 f1 ö
2
0,5 êU1 + ç
÷ ú
÷ + ... + ç
êë
è f2 ø
è f n ø úû
2
2
é
ù
æ
ö
æ
ö
U
f
U
f
2
n 1
2 1
0,5 êU1 + ç
÷ ú
÷ + ... + ç
êë
è f2 ø
è f n ø úû
2
2
é
ù
æ
ö
æ
ö
U
a
f
U
a
f
2
n n 1
2 2 1
0,5 ê(U1a1 ) + ç
÷ ú
÷ + ... + ç
êë
è f2 ø
è f n ø úû
kn / k1 = f n / f1
kn = k1 ( f n / f1 )
10. Коэффициент фильтрации(продолжение)
2 2ù2 2
é
æ
ö
æ
ö
U
f
U
f
1
k1 =
0,5 êU12 + ç 2 21 ÷ + ... + ç n 21 ÷ ú
U âû õ
êë
è f2 ø
è f n ø úû
U n âû õ = in RH
U n âõ = in (r + RH ) 2 + (wn L ) 2
kn =
U n âõ
U n âû õ
=
in (r + RH ) 2 + (wn L) 2
kn = wn L / RH
in RH
=
(r + RH ) 2 + (wn L) 2
RH
L = kn RH / wn = kn RH / 2p f n
11. Коэффициент фильтрации(продолжение)
U n âû õ = in xCU n âõ = in r 2 + ( xL + xC ) 2
kn =
kn =
in r 2 + ( xL - xC ) 2
in xC
=
r 2 + ( xL - xC ) 2
xL - xC wn L - (1/ wn C )
=
= wn2 LC - 1
xC
1/ wn C
xC
LC = (kn + 1) /(2p f n ) 2
12. Сглаживающие фильтры с аккумуляторной батареей
Rï á = Rï ð + Rï + Rø 1 + Rø 2 + Rá13. Сглаживающие фильтры с аккумуляторной батареей
Рис. 4.4 .Схемы подключения аккумуляторной батареи к выпрямителю и нагрузке:а – двухпроводная; б – четырехпроходная; в- упрощенная двухпроводная
14. Транзисторный сглаживающий фильтр
Рис.4.5.Схема П-образного транзисторного сглаживающего фильтра (а),выходные характеристики транзистора (б) и эквивалентная схема фильтра (в
15. Расчет транзисторных сглаживающих фильтров
DU КЭRП = RK =
DI K
XC =
1
2p mf C C2
DU Ф = RФ I 0 = I 0 R1 + UВ
КЭ ,
U ÊÝ
R0 =
IÊ
U КЭ
RФ = R1 + RK » RОм
+
,
1
I0
1
С2 ³
2 × 3,14 × f П R1
a1U 0 RH
R2 »
R
U 0 (1 - a iКЭ
) - U (1 + Hi - aK) -HI 0 R
RK
KП »
R1 R2 RK
1
æ
ö
1
1
2
(
R
+
a
R
)
ç
÷
2
i H
2p mfCФC
2
p
mf
C
CФ 1 ø
è
+ R2 R12
2
16.
Расчет транзисторных сглаживающих фильтровLЭКВ
RK
=
6.28mfC
a i RС
w ФR 2H
KП
KГ »
R2 (1 - a i )
ai
1
b=
»
1 - ai 1 - ai
» b RС
K wП
Ф2
RH
R2
17.
Расчет транзисторных сглаживающих фильтровК Г МАКС
КГ »
КФ =
RС
w Ф R2ia H
KП
=
RБ (1 - a i )
RH
» RK wП СФ 2 b
RБ
RKБRСПw ЭБ
RH
RKБ+ R H R Б+ R (1i - a )
U П ВХ
1
æ RБ
ö
1
1+ ç
÷
w
С
1
+
R
/
R
K
Б ø
è П ЭБ
2
U П ВЫХ
К СГЛ
æ U П ВХ
=ç
ç U 0 ВХ
è
ö
÷÷
ø
Z ВЫХ =
æ U П ВЫХ
çç
è U 0 ВЫХ
DU ВЫХ П
DI НП
ö U П ВХ U 0 ВЫХ
U 0 ВЫХ
= КФ
÷÷ =
U 0 ВЫХ
ø U П ВЫХ U 0 ВХ
RВЫХ =
U 0 ВЫХ
I0
18. Схемы сглаживающих фильтров с составными транзисторами
19. Параметры стабилизаторов
d1Â = (U âõ max - U âõ ) / U âõU âõ max = U âõ (1 + d1Â )
d1Í = (U âõ - U âõ min ) / U âõ
U âõ min = U âõ (1 - d1Í )
dU = (DU H / U H )100%
d H = (U H max - U H ) / U H = (U H - U H min ) / U H
d1 = (DU H / U H )100
K HC U = DU H U âõ / U H DU âõ
K HC I = DU H I H / U H DI H
Râû õ = DU H / DI H
h = PH / Pâõ
K ô U = U1 / U
K ñò U =
DU âõ DU H
:
U âõ
UH
q = DU H / DT
nn = (U Í Ï / U H )100
K ô i = I1 / I
cos q = P / S
20. РЕГУЛИРОВАНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Способы регулирования напряженияРис. 5.1. Схема регулирования напряжения
дополнительными аккумуляторами
21. Способы регулирования напряжения
Рис. 5.2. Схема двухполупериодного тиристорного выпрямителя (а) и кривыеизменения напряжения и токов (б и в)
22. Включение схемы выпрямления на реактивную нагрузку
U 0, aUa -0
I Sñð = I 0,a / 2
Kô =
2
= U 2m
p
æ 1 + cos a ö
Ua = U 0 ç
÷
2
è
ø
p
IS =
1 2
iS d wt = K ô I 0,a / 2
2p aò
2p
1 æp a 1
p
1
ö
+
sin
2
a
=
p
a
+
sin 2a
ç
÷
2
2(1 + cos a ) p è 2 2 4
ø 1 + cos a
p
I1 =
p
U
1
= ò U 2 m sin w td w t = 2 m (1 + cos a )
pa
p
1 2
i1 d wt =
2p aò
1
2p
p
1
2
d
w
t
=
ò 2
KT
a KT
p
I 0,a
2
1 2
2
Kô
iS d w t =
IS =
2p aò
KT
2
2
23. Работы схемы (продолжение)
t2 = p / wt3 = (p + a ) / w
U 0,a
w L / R > tga
1
=
p
p +a
ò
U 2 m sin w td wt =
a
Lêð = ( R / w )tga
t3 = (p + a ) / w
t5 = (2p + a ) / w
2U 2 m
cos a
p
Rmax = w L / tga
24. Мостовые схемы
25. Регулирование напряжения с помощью дросселей насыщения и вольтодобавочных трансформаторов
Рис.1 Упрощенная структурная схемавыпрямительного устройства
.2w wP2 Qñò m
xP = w L =
= Am
8
lñð × 10
Рис.2 Схемы дросселя насыщения (а) и кривые
намагничивания и магнитной проницаемости (б, в)
26. Стабилизация напряжения
Феррорезонансные стабилизаторы напряженияРис.5.8. Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения (а) и зависимости напряжений U2, UK
и UH от UBX (б)
27. Регулирование напряжения с помощью дросселей насыщения и вольтодобавочных трансформаторов
Рис.5.7. Схема вольтодобавочного трансформатора28. Параметрическая стабилизация
Рис.5.9. Схема параметрического стабилизатора напряжения (а) и вольт-амперная характеристикастабилитрона (б)
Pmax = U ñò max I ñò max
UСТ = Iст · rд,
R0>>rД
I0 = Iст +Iн
rÄ = DU ñò / DI ñò
DU ñò ® 0
U âõ = U R0 + U H = I 0 R0 + I H RH
DU âõ = DU R0 + DU ñò
DU âõ » DU R0
29. Параметрические стабилизаторы
I ñò äî ï = éë I H (U âõ max - U âõ min ) + I ñò min (U âõ max - U ñò í î ì ) ùû /(U âõ min - U ñò í î ì )I ñò äî ï £ I ñò max
R0 = (U âõ max - U âõ min ) /( I ñò äî ï - I ñò min )
Râû õ = DU H / DI H » rÄ
Pí î ì > (U âõ max - U ñò í î ì )2 / R0
K ñò U = ( R0 / rÄ )(U H / U âõ )
DU H = DU ñò + DU ñò .Ò = ( I ñò äî ï - I ñò min )rÄ / 2 + a cn DTU ñò í î ì /100
30. Компенсационные стабилизаторы напряжения
Рис. 5.10. Структурные схемы компенсационного стабилизатора напряженияпараллельного (а) и последовательного (б) типов
31. Транзисторные стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы последовательного типа с транзисторами p-n-p (a), n-p-n (б)структурами
Iá » I H / B + 1 » I H / B
Uвх = UН + UЭК
I 0 = I ñò + I á
U âõ = U ñò + I 0 R0
I ñò = (U âõ - U ñò ) / R0 - I H / B
I H max < Päî ï /(U âõ max - U H )
I ñò = I 0 - I á » I 0 -
IH
B
I 0 = (U âõ - U ñò ) / R0
I H max » B éë I ñò max - (U âõ - U ñò ) / R0 ùû
K ñò = RU H / rÄ U âõ
Râû õ = (rÄ + h11ý ) / h21ý
h = PH / Pâõ = U H I H / [ U âõ ( I H + I 0 ) ]
32. Транзисторные стабилизаторы напряжения
Рис. 5.10. Структурные схемы компенсационного стабилизатора напряжения параллельного (а) ипоследовательного (б) типов
UH
nR3 U âõ
+ rÄ +
b2
nR1
K ñò »
h11VT 2
h11VT 2 + rÄ +
Râû õ »
n = R 4 /( R3 + R 4)
n
nR3
b 2 æ h11VT 1 1 ö
+ ÷
ç
b1 ø
è R1
33. Импульсные стабилизаторы напряжения
TT = tÈ + tÏ
U вых
1
t
= ò U вх dt = U вх и
T 0
T
U вых = U вх [1 /(1 - К з )]
UВЫХ = К3UВХ.
U вых = U вх [ К з /(1 - К з )]
Рис.5.16. Функциональные схемы силовой цепи понижающего (а), повышающего (в) и
полярно-инвертирующего (г) импульсных стабилизаторов напряжения; кривые изменения
напряжений (б)
34. Импульсные стабилизаторы напряжения
Рис. 5.17. Структурная (а), принципиальная (б) схемы импульсного стабилизатора напряженияP2 = I р (U вх - U вых ),
i L max
U вых
=
tП
2L
Di L max
U вх - U вых
=
tи
2L
U - U вых
I P £ вх
tи
2L
P2min = [ ( U вх - U вых ) / 2 L ] × t П
IP £
U вых
TП
2L
35. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ИнверторыРис. 6.2. Схема однотактного инвертора с внешним
возбуждением (а) и временные диаграммы напряжений и
токов (б)
36. Инверторы
Рис. 6.3. Схема однотактного транзисторного инвертора с самовозбуждением (а) ивыходные характеристики транзистора (б
37. Инверторы
Рис. 6.4. Схема двухтактного транзисторного инвертора с самовозбуждением (а),характеристика намагничивания сердечника трансформатора (б); временные диаграммы
напряжений и токов (в-е)
38. Схема двухтактного инвертора с внешним возбуждением
Рис. 6.5 Схема двухтактного инвертора с внешним возбуждением39. Тиристорные инверторы
Рис. 6.6. Схема мостового параллельного тиристорногоинвертора
40. Тиристорные инверторы (продолжение)
Рис. 6.7. Схема параллельногоинвертора на тиристорах (а) и временные
диаграммы токов и напряжений (б)
41. Преобразователи частоты
Рис. 6.9. Схема контура (а) и зависимостиемкости конденсатора и тока в контуре от
времени (б)
Рис. 6.10. Схема параметрического
преобразователя частоты (а) и
зависимости напряжений и токов от
времени (б-д)
42. ИСТОЧНИКИ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ
Принципы построения ИБПРис. 7.1. Структурная схема ИБП типа off-line
Рис. 7.2. Структурная схема ИБП типа line-interaktive
Рис. 7.3. Структурная схема ИБП типа on-line
43. Принципы построения ИБП
Рис. 7.4. Структурная схема ИБП типа on-line by-passРис. 7.5. Структурная схема системы ИБП типа master-slave
44. Функциональные схемы ИБП
Рис. 7.6. Первый вариант блок-схемы ИБП типа on-line by-pass45. Функциональные схемы ИБП
Рис.7.7. Второй вариант блок-схемы ИБП типа on-line by-pass46. Принцип построения универсального бесперебойного устройства электропитания в электросвязи
Рис.7.9. Универсальное бесперебойное устройство электропитанияэлектросвязи :В- бестрансформаторный сетевой выпрямитель;4- зарядно-буферный выпрямитель
ЗБВ с интегральным широтно-импульсным (ИШИМ) регулированием выходного напряжения ;
ПН- высокочастотный преобразователь с ИШИМ регулированием: КИУ – коммутатор импульсов.