16 Переходные процессы в источниках электропитания. Природа и характер  процессов в схемах с L-C фильтрами. Фильтр  используется при большой мощности нагрузки. К достоинствам фильтра относится: малые габаритные размеры, малая зависимость коэффициента сглаживания от изменений тока нагрузки (различный характер зависимости S  от Iн для реактивных элементов взаимно компенсирует влияние). Недостатки : высокий уровень перенапряжения, возникающего во время переходного процесса и большое время его установления. На рисунке представлена графическая зависимость переходного процесса при включении источника питания:


При включении выпрямителя или при коммутации нагрузки возникают переходные процессы, которые имеют колебательный характер. Возникновение переходных процессов связано с изменением во времени запасов электромагнитной энергии, накапливаемой в таких энергоемких элементах, как катушки индуктивности () и конденсаторы фильтра (). При или     разряд индуктивности или
конденсатора фильтра происходит за некоторый интервал времени (), который  определяет время переходного процесса. Протекание переходного процесса в выпрямителе, имеющем сглаживающий фильтр, зависит от величины индуктивностей катушек и емкостей конденсаторов, а также от характера нагрузки.

Переходный процесс при включении выпрямителя начинается в момент замыкания ключа S. Так как  iL(0)  и UC(0) равны нулю.

При проектировании сглаживающего фильтра на заданный коэффициент пульсации  определяют требуемое произведение Lф×Cф. Для обеспечения непрерывного протекания тока дросселя по расчетному значению произведения сначала выбирают дроссель.

·        Конденсатор выбирается меньше, чтобы не был выражен импульсный режим работы выпрямителя, поэтому Lдр. увеличивают в (2…4) раза, что уменьшает к.п.д. устройства. Конденсатор выбирают из справочной литературы

Если x=1, то переходный процесс приближается к апериодическому, при этом уменьшается уровень переменной составляющей на выходе фильтра. Для получения высокого значения S необходимо уменьшить x, что приведет к  увеличению длительности переходного процесса в системе. При расчете фильтра проводят оптимизацию для удовлетворения высоких показателей качества для стационарных и динамических режимов работы устройств.

Рассмотрим переходный процесс при “сбросе” и  набросе” тока нагрузки  (смотрите ниже рисунок). При “сбросе” тока нагрузки возникает перенапряжение, которое может привести к выходу из строя аппаратуры, поэтому при расчете LC-фильтра, необходимо учитывать режим работы на импульсную нагрузку.

 

Hosted by uCoz