Полупроводниковые сифу
Полупроводниковые СИФУ основаны на так называемом синхронном принципе, который заключается в том, что в таких системах происходит непрерывное сравнение двух входных сигналов:
Управляющего напряжения (постоянного идеально сглаженного);
Опорного напряжения (переменного, пилообразного, синусоидального и т. д.).
При равенстве (синхронизации) этих двух сигналов на выходе системы управления формируются управляющие импульсы.
Структурная схема полупроводниковой синхронной СИФУ представлена на рисунке 6.8.
Рисунок 6.8 – Структурная схема полупроводниковой синхронной СИФУ
На схеме показано:
ГОН – генератор опорного напряжения;
УС – устройство сравнения;
УФИ – усилитель-формирователь импульсов.
Генератор опорного напряжения ГОН предназначен для формирования опорного напряжения UОП, чаще всего это напряжение пилообразной формы (рисунок 6.9). Поэтому его также называют ГПН – генератор пилообразного напряжения.
Рисунок 6.9 – График опорного напряжения
Однако существуют более простые и унифицированные СИФУ, в которых в качестве опорного напряжения используют синусоидальное напряжение одной фазы питающей сети (рисунок 6.10).
Рисунок 6.10 – График опорного напряжения
Устройство сравнения предназначено для сравнения по амплитуде управляющего напряжения UУα, которое имеет форму постоянного идеально сглаженного напряжения (рисунок 6.11) и может изменять по величине, и опорного напряжения, амплитуда которого в процессе работы устройства не меняется. Устройство сравнения зачастую называют также нуль-орган.
UУα - UОП =0.
Существует еще одно название амплитудный селектор.
Рисунок 6.11 – Управляющее напряжение
Усилитель-формирователь импульсов УФИ предназначен для усиления выходного напряжения. При этом функция формирования переднего фронта импульса в этом устройстве обычно не выполняется в виду того, что выходное напряжение имеет форму импульса очень малой длительности.
Принцип действия синхронных СИФУ поясним с помощью семейства временных диаграмм (рисунок 6.12).
Рисунок 6.12 – Временные диаграммы, поясняющие принцип действия синхронных СИФУ
Если опорное напряжение изменяется по закону синуса, тогда уравнение можно записать:
.
Момент синхронизации опорного и управляющего напряжений, соответствующий моменту подачи управляющего импульса соответствует значению ωt=α. Тогда
.
Следовательно
.
Если момент
естественной коммутации (начало
координат) сместить на
,
то
.
Тогда уравнение регулировочной
характеристики преобразовательного
устройства, работающего на индуктивную
нагрузку, будет иметь вид:
.
Для обеспечения фазового сдвига на , что соответствует функции Cos в регулировочной характеристике, применяют входные трансформаторы, имеющие специальные схемы соединения вторичной обмотки.
Бакалавр
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Уфимский государственный нефтяной технический университет”
Утверждена
решением Ученого совета УГНТУ
__________, протокол №____
Проректор по учебной работе
Р.Н.Бахтизин