مناقشة حول عالية الأداء تحويل التيار المستمر التيار الكهربائي المستقر
مع التطوير المستمر لتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، سيتم استخدام مصادر الطاقة عالية الأداء التي تنظم التيار المستمر على نطاق واسع في أنظمة الطاقة. المزايا الرئيسية لتحويل تيار التيار المستمر هي: استقرار العمل ، والموثوقية الجيدة ، والوزن الخفيف ، والكفاءة العالية ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، وما إلى ذلك ، واتجاه التطوير أكثر تنافسية من التيارات التحويلية الأخرى. يتم استخدام تبديل التيار المستمر في مجالات إمداد طاقة مسرع الجسيمات وما إلى ذلك. بعد تحليل شامل واعتبار شامل. قام باحثو التكنولوجيا ذوو الصلة بتصميم مزود طاقة منظم بتبديل عالي الأداء من خلال استخدام نموذج إشارة صغيرة لتحويل DC / DC لجسر تحكم متغير الطور.
1 تحليل نموذج إشارة ديناميكي صغير
إن اختيار نماذج الإشارة الصغيرة الديناميكية متنوع ، ونتائج التصميم التي تم الحصول عليها باستخدام نماذج مختلفة مختلفة. إن مصدر طاقة التحويل هو في الأساس كائن تحكم غير خطي. يمكن أن يؤدي استخدام الطريقة التحليلية لتوجيه النمذجة فقط إلى تقريب نموذج اضطراب الإشارة الصغيرة في الحالة المستقرة ، والاستنتاج الذي تم الحصول عليه عند استخدام هذا النموذج لشرح الاضطراب واسع النطاق ليس دقيقًا تمامًا. إنها تستفيد بشكل أساسي من حقيقة أن مصدر طاقة التبديل يعمل بشكل عام في حالة مستقرة. يمكن لمزود طاقة التيار المستمر عالي الأداء المصمم وفقًا لنموذج اضطراب الإشارة الصغيرة ، جنبًا إلى جنب مع استخدام الدوائر المساعدة ، أن يجعل أداء مصدر طاقة التحويل يلبي المتطلبات تمامًا.
2 تحديد مؤشر أداء مصدر الطاقة المستقر للتيار المستمر
2.1 متطلبات مؤشر الاستقرار
وفقًا للبيانات ذات الصلة والنتائج العملية ، يجب أن تتمتع الأنظمة المختلفة بدرجات مختلفة من المتانة ، وأن تكون خصائصها العابرة جيدة نسبيًا. ومع ذلك ، بالنسبة لمصدر طاقة مستقر للتيار المستمر ، فإنه يتطلب أن يكون هامش ربح النظام أكبر من أو يساوي 40 ديسيبل ، وأن يكون هامش الطور أكبر من أو يساوي 30 ديسيبل.
2.2 مؤشر الاستجابة العابرة
عندما يكون مصدر طاقة التحويل مضطربًا ، سيتأثر خرجه ويسبب تشويشًا مناظرًا ، ويعود أخيرًا إلى قيمة ثابتة. عادةً ما نستخدم نطاق التجاوز وطول وقت الاسترداد الديناميكي لتقييم الخصائص الديناميكية. كلما زاد تردد التقاطع ، قل الوقت المطلوب لاستعادة الديناميكية ؛ سعة التجاوز وهامش الطور موجودان أيضًا
في ارتباط وثيق.
2.3 تحليل دقة مصدر الطاقة
دقة الجهد لها متطلبات صارمة ، ونطاق تصميمها ليس أكبر من 1 ‰ ، والتموج ليس أكبر من 1 ‰. ومع ذلك ، ينقسم التموج إلى جزأين ، التردد العالي والتردد المنخفض. يتسبب تردد التبديل في قمع جزء التردد العالي بواسطة مرشح الخرج ؛ يقدم تذبذب الشبكة جزء التردد المنخفض ، ويعتمد جزء التردد المنخفض بشكل أساسي على التغذية الراجعة السلبية للنظام للتغلب عليها.
3 تحليل وتصميم مصدر طاقة منظم بتيار مستمر عالي الأداء
3.1 تصميم وتطبيق شبكة التعويضات
في تصميم مصدر طاقة ثابت ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام خوارزمية PI أو PID لتصميم شبكة التعويض. بعد تعويض منظم PI ، تتحسن قدرة النظام على مقاومة التداخل عالي التردد بشكل كبير ، والعيب الوحيد هو ضعف الأداء الديناميكي. عندما يتم إدخال الخوارزمية التفاضلية ، سيتم تحسين سرعة استجابة النظام بشكل كبير ، ولكن هناك أيضًا بعض العيوب: (1) سيؤدي الإدخال الإضافي لعدد كبير جدًا من نقاط الصفر إلى زيادة الحساسية للإشارات عالية التردد ويسبب بسهولة انسداد مكبر الصوت . (2) يزداد التكبير المقابل لتموج التبديل ، مما يؤدي بسهولة إلى دخول مكبر الصوت إلى المنطقة غير الخطية. لذلك ، حاول اختيار التأخر الرئيسي لتقديم تعويض ذي صلة بشبكة التعويض.
3.2 مبدأ التصميم لمزود الطاقة المنظم بالتيار المستمر عالي الأداء
في تصميم مصدر طاقة منظم من نوع التبديل عالي الأداء ، مؤشراته الفنية المثالية: (1) إدخال جهد التيار المتردد 22 0 فولت (5 0 هرتز ~ 60 هرتز). (2) خرج الجهد DC 5V ، تيار الإخراج 3A. (3) عندما يتغير جهد التيار المتردد للإدخال بين 180V و 250V ، يكون التباين النسبي لجهد الخرج أقل من 2 بالمائة. (4) مقاومة الخرج R0 أقل من 0.1 فولت. (5) أقصى جهد تموج الناتج أقل من 10mv.
مبدأ العمل الأساسي: تردد العمل لمصدر الطاقة الخطي المنظم للتدفق الذاتي منخفض ، وحالة أنبوب الضبط كبيرة والكفاءة منخفضة. عندما يعمل أنبوب الضبط في حالة التبديل ، يكون الحجم صغيرًا وتكون الكفاءة عالية. وفقًا لتوليد إشارات التبديل ، هناك نوعان من مصادر الطاقة المستقرة من نوع التبديل DC: متحمس ذاتيًا وآخر متحمس ، ويمكن تقسيمه إلى فئتين: تخزين الطاقة الاستقرائي وربط المحولات من حيث طرق نقل الطاقة. مزود طاقة مستقر ذاتي الحركة من نوع التبديل DC ، ودائرة بسيطة ، ونطاق ضيق لتنظيم الجهد ، واستقرار جهد الخرج المنخفض. إنه مصدر طاقة مستقر من نوع DC مثير للتحويل ، والذي يعتمد بشكل أساسي على الضبط التلقائي لدورة العمل لشكل موجة العمل لتحقيق الاستقرار في جهد الخرج ، والجهد الناتج مستقر تمامًا. يعد نوع تخزين الطاقة الاستقرائي مناسبًا للاستخدام في مصادر الطاقة التي تنظمها DC والتي تقل عن 50 واط ، بينما يتم استخدام نوع اقتران المحولات غالبًا في مصادر الطاقة عالية الطاقة التي تنظمها DC. تم تجهيز الدائرة بوصلة تضخيم خطأ التغذية المرتدة ، والتي تقوم تلقائيًا بضبط نسبة التشغيل للموجة المستطيلة على الجانب الأساسي من المحول وفقًا لتغير جهد الخرج ، وذلك لتحقيق الغرض من تثبيت جهد الخرج.
