Рис. 7.21. Понижающий преобразователь с демпфированием входного

фильтра

проверки Схем демпфирования фильтров. Если демпфирование отсутствует, следует обеспечить его.

Демпфирование входного фильтра показано на рис. 7.21. Ниже мы обсудим входной фильтр и расчет демпфирования.

7.8. ВХОДНОЙ ФИЛЬТР И РАСЧЕТ ДЕМПФИРОВАНИЯ

7.8.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

В случае, если выходное сопротивление входного фильтра (ZBX) не будет мало по сравнению с вносимым входным сопротивлением выходного фильтра, может уменьшиться усиление в цепи обратной связи стабилизатора, при этом возрастет выходное сопротивление фильтра и увеличится взаимосвязь изменений входного напряжения с выходным. Кроме того, так как в большинстве преобразователей входное полное сопротивление «отрицательно» (при данной выходной мощности входной ток падает при повышении входного напряжения), необходимо обеспечить правильное демпфирование, чтобы исключить возможность возникновения колебаний, гарантировать отсутствие увеличения 2ВХ на частоте со0. Резонансный подъем выходного сопротивления входного фильтра и соответствующее уменьшение входного сопротивления выходного фильтра могут быть значительными. Это объясняется низкими паразитными сопротивлениями дросселей и конденсаторов фильтров, необходимыми для обеспечения высокого электрического КПД. На рис. 7.22 показана зависимость интересующих нас входных и выходных сопротивлений входного фильтра от частоты. Если выходное сопротивление входного фильтра ниже сопротивления закороченного выходного фильтра и u>o<<£>of, так что резонансные максимумы выходного и входного фильтров не перекрываются, входной фильтр не будет влиять на нормальную работу преобразователя. Итак, для удовлетворительной работы преобразователя необходимо, чтобы

о>о < со.

Компоненты, демпфирующие входной фильтр, RR и Сд, показанные на рис. 7.21, необходимы, как указывалось ранее, поскольку Ru внутреннее сопротивление дросселя, должно быть очень низким, чтобы не ухудшать эффективность преобразователя. Причем RR нельзя выбирать произвольно, его следует выбирать так, чтобы выходное сопротив-

ление было минимальным, что соответствует максимуму -2выхмм, необходимому для оптимального демпфирования. Между 2Вых[мм и =*j/rZ.I/C1 существует соотношение, выражаемое через п, что позволяет последовательно с RK использовать конденсатор минимальной емкости. Как показано на рис. 7.23, если /?д слишком велико, демпфирование незначительно, если слишком мало, со0 сдвигается к l/y L,(Ci + Ca) и демпфирование также ослабевает, при этом ЯВЫх становится еще меньше:

Рис. 7.22. Зависимость сопротивления фильтра от частоты:

RJM2 - входное сопротивление разомкнутого контура на низкой частоте;

- входное

сопротивление корот-козамкнутого контура; ZB - выходное сопротивление входного фильтра

0)мн = 0,62ш0, Q = 0,687. Разумным выбором соотношения 2Выхмм и Яных будет

1 вьк 1мм вых

Используя уравнения, выведенные Р. Миддлбруком, разработавшим методику быстрого расчета демпфирующих схем, для оптимального филь-

тра получим:

2 (2 +и)

при этом

(4 + Зи)(2 + "), 2nz (4 + .1)

Демпфирование выходного фильтра рассчитывается аналогично.

Высокая Q,

\ Низкая $

Рис. 7.23. Влияние демпфирующей схемы на входной фильтр

Демпфирование входного фильтра преобразователя с развязкой по постоянному току рассчитывается так же с той разницей, что при отношении чисел витков первичной и вторичной обмоток трансформатора I: п

7.8.2. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

В качестве примера для расчета использован понижающий преобразователь, изображенный на рис. 7.24. Рассчитываются только компоненты, непосредственно связанные с входным фильтром. Петля об-*