דיון על מיתוג ביצועים גבוהים באספקת חשמל מיוצבת DC
עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח, מיתוג ביצועים גבוהים בספקי כוח מווסתים DC יהיו בשימוש נרחב במערכות חשמל. היתרונות העיקריים של מיתוג זרם DC הם: יציבות עבודה, אמינות טובה, משקל קל, יעילות גבוהה וצריכת חשמל נמוכה וכו', מגמת הפיתוח שלו תחרותית יותר מזרמי מיתוג אחרים. מיתוג זרם DC משמש בתחומים של אספקת כוח מאיץ חלקיקים וכן הלאה. לאחר ניתוח מקיף ובחינה כוללת. חוקרי טכנולוגיה רלוונטיים תכננו אספקת מיתוג מווסתת DC בעל ביצועים גבוהים על ידי שימוש במודל של אות קטן להמרת שלב של גשר בקרה DC/DC.
1 ניתוח של מודל אות קטן דינמי
המבחר של מודלים דינמיים של אותות קטנים הוא מגוון, ותוצאות התכנון המתקבלות בשימוש במודלים שונים שונות. ספק הכוח המיתוג הוא בעצם אובייקט בקרה לא ליניארי. שימוש בשיטה האנליטית כדי להנחות את המידול יכול להעריך רק את מודל הפרעות האות הקטן במצב יציב, ואת המסקנה המתקבלת בעת שימוש במודל זה כדי להסביר את ההפרעה בקנה מידה גדול. לא לגמרי מדויק. זה בעצם מרוויח מהעובדה שספק הכוח המיתוג עובד בדרך כלל במצב יציב. ספק הכוח DC המיתוג בעל הביצועים הגבוהים שתוכנן על פי מודל הפרעות האות הקטן, בשילוב עם השימוש במעגלי עזר, יכולים לגרום לחלוטין לביצועי ספק הכוח המיתוג לעמוד בדרישות.
2 קביעת מדד הביצועים של ספק הכוח המיוצב DC
2.1 דרישות מדד היציבות
על פי נתונים רלוונטיים ותוצאות מעשיות, מערכות שונות צריכות להיות בעלות דרגות חוסן שונות, ומאפייני החולפים שלהן טובים יחסית. עם זאת, עבור ספק כוח מיוצב DC, זה דורש ששולי ההגברה של המערכת יהיו גדולים או שווה ל-40dB, ושולי הפאזה יהיו גדולים או שווה ל-30dB.
2.2 אינדקס תגובה חולפת
כאשר אספקת המתח המיתוג מופרעת, הפלט שלו יושפע ויגרום לריצוד מתאים, ולבסוף יחזור בהדרגה לערך יציב. בדרך כלל אנו משתמשים בטווח החריגות ובמשך זמן ההתאוששות הדינמי כדי להעריך את המאפיינים הדינמיים. ככל שתדירות ההצלבה גבוהה יותר, כך הזמן הנדרש להתאוששות דינמית קצר יותר; גם משרעת החצץ ושולי הפאזה קיימים
בקורלציה הדוקה.
2.3 ניתוח דיוק אספקת החשמל
לדיוק המתח יש דרישות קפדניות, וטווח התכנון שלו אינו גדול מ-1‰, והאדווה אינה גדולה מ-1‰. עם זאת, האדוות מתחלקת לשני חלקים, תדר גבוה ותדר נמוך. תדר המיתוג גורם לדיכוי החלק בתדר הגבוה על ידי מסנן הפלט; תנודת הרשת מציגה את החלק בתדר הנמוך, והחלק בתדר הנמוך תלוי בעיקר במשוב השלילי של המערכת כדי להתגבר עליו.
3 ניתוח ותכנון של ספק כוח מווסת מיתוג בעל ביצועים גבוהים
3.1 עיצוב ויישום רשת פיצויים
בתכנון של אספקת חשמל יציבה, השיטה הנפוצה ביותר היא להשתמש באלגוריתם PI או PID לתכנון רשת הפיצוי. לאחר פיצוי של ווסת ה-PI, יכולתה של המערכת להתנגד להפרעות בתדר גבוה משתפרת מאוד, והחסרון היחיד הוא ביצועים דינמיים גרועים. כאשר האלגוריתם הדיפרנציאלי יוכנס, מהירות התגובה של המערכת תשתפר מאוד, אך ישנם גם פגמים מסוימים: (1) הכנסת תוספת של יותר מדי נקודות אפס תגביר את הרגישות לאותות בתדר גבוה ותגרום בקלות לחסימת מגבר. . (2) ההגדלה התואמת לאדוות המיתוג עולה, מה שגורם בקלות למגבר להיכנס לאזור הלא ליניארי. לכן, נסו לבחור את הפיגור המוביל לבצע פיצויים קשורים לרשת הפיצויים.
3.2 עיקרון עיצוב של מיתוג בעל ביצועים גבוהים של ספק כוח מווסת DC
בתכנון של ספק כוח מווסת מסוג מיתוג בעל ביצועים גבוהים, האינדיקטורים הטכניים האידיאליים שלו: (1) מתח AC כניסה 220V (50Hz ~ 60Hz). (2) מתח DC פלט 5V, זרם פלט 3A. (3) כאשר מתח AC הכניסה משתנה בין 180V ל-250V, השונות היחסית של מתח המוצא היא פחות מ-2 אחוזים. (4) התנגדות הפלט R0 קטנה מ-0.1V. (5) מתח אדוות המוצא המרבי נמוך מ-10mv.
עקרון עבודה בסיסי: תדירות העבודה של ספק הכוח המוסדר בזרימה עצמית נמוכה, ומצב צינור הכוונון גדול והיעילות נמוכה. כאשר צינור הכוונון עובד במצב מתג, הנפח קטן והיעילות גבוהה. על פי יצירת אותות מיתוג, ישנם שני סוגים של ספקי כוח מיוצבים מסוג מיתוג: מתרגשים מעצמם ומעורבים אחרים, וניתן לחלקם לשתי קטגוריות: אחסון אנרגיה אינדוקטיבי וצימוד שנאי מבחינת שיטות העברת אנרגיה. ספק כוח מיוצב מסוג מתג מתרגש בעצמו, מעגל פשוט, טווח ויסות מתח צר ויציבות מתח פלט נמוך. זהו ספק כוח מיוצב מסוג מיתוג DC, המסתמך בעיקר על התאמה אוטומטית של מחזור העבודה של צורת הגל הפועלת כדי לייצב את מתח המוצא, ומתח המוצא די יציב. סוג אחסון האנרגיה האינדוקטיבי מתאים לשימוש בספקי כוח מווסתים DC מתחת ל-50W, בעוד שסוג צימוד השנאים משמש לעתים קרובות בספקי כוח מווסתים DC בעלי הספק גבוה. המעגל מצויד בקישור הגברה של שגיאת משוב, שמתאים אוטומטית את יחס החובה של הגל המלבני בצד הראשוני של השנאי בהתאם לשינוי מתח המוצא, כדי להשיג את המטרה של ייצוב מתח המוצא.
