Анализ процессов в электрических цепях с ключевыми элементами на основе компьютерных технологий
Описание схемы
Дана схема рис.5-16(16 1 2 40):
Даные элементов схемы:
VD1 и VD2 -- диоды
Rн -
сопротивление нагрузки
Lдр -
индуктивность дросселя
Сф - емкость выходного фильтра
С1 - ёмкость конденсатора, включаемого между зажимами источника питания
Еп - ЭДС
VT1 -
транзистор
Данная схема является однотактным широтно-импульсным преобразователем
(ШИП) постоянного напряжения (последовательный конвертор).
Схема замещения: транзисторы и диоды заменяем на ключи.
Схема примет
вид:
Рассмотрим вариант схемы, когда VT1 остаётся открытым до и после коммутации.
Схема примет вид:
Задание 1
Рассчитаем вышеприведённую схему в пакете MATHcad на промежутке времени [t1,t2]:
Исходные данные:
E=k1*50 E=1*50
E=50в
Rн=kr*5 Rн=2*5 Rн=10
Ом
Lдр=0,0003125
Гн
Сф=0,001 Ф
Временная диаграмма сигнала управления транзистором в ШИП:
t1=0
t2=0,0003
t3=0,001
t4=0,0013
t5=0,002
t6=0,0023
T=0,001-период
Кз=0,3
Расчёт:
Задание 2
Рассчитаем схему на промежутке времени [t2,t3]:
В момент времени t>0,0003
схема примет вид:
3адание 3
Рассчитаем схему на промежутке времени [t3,t4]:
В момент времени t>0,001
схема примет вид:
Расчёт:
Задание 4
Рассчитаем схему на промежутке [t4,t5]:
В момент времени t>0,0013
схема примет вид:
Расчёт:
Ток быстро спадает, конденсатор начинает разряжаться и ток начинает
бежать в другую сторону.
Посмотрим поведение схемы на промежутке времени [0,00155;0,0023].Схема на
этом промежутке принимает вид:
Задание 5
Посмотрим поведение нашей схемы в виде диаграмм. Для этого воспользуемся
программой для черчения, расчёта, симуляции и анализа любых схем аналоговой и
цифровой электроники - Electronic WorkBench.
Для этого нарисуем свою схему и зададим для неё параметры: