Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования
Предложена и описана система синхронизации и управления, обеспечивающая равномерный сдвиг электрических процессов многофазного импульсного преобразователя с гарантированным отсутствием безразрывного режима....
Saved in:
| Date: | 2007 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2007
|
| Series: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52889 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования / Ю.А. Гунченко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 6. — С. 20-25. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52889 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-528892025-02-09T15:58:39Z Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования Керування багатофазним імпульсним перетворювачем·постійної напруги з гранично-розривним режимом функціонування Controlling of the multiphase pulse DC-DC converter with a limited-explosive mode of functioning Гунченко, Ю.А. Энергетическая электроника Предложена и описана система синхронизации и управления, обеспечивающая равномерный сдвиг электрических процессов многофазного импульсного преобразователя с гарантированным отсутствием безразрывного режима. 2007 Article Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования / Ю.А. Гунченко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 6. — С. 20-25. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52889 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергетическая электроника Энергетическая электроника |
| spellingShingle |
Энергетическая электроника Энергетическая электроника Гунченко, Ю.А. Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Предложена и описана система синхронизации и управления, обеспечивающая равномерный сдвиг электрических процессов многофазного импульсного преобразователя с гарантированным отсутствием безразрывного режима. |
| format |
Article |
| author |
Гунченко, Ю.А. |
| author_facet |
Гунченко, Ю.А. |
| author_sort |
Гунченко, Ю.А. |
| title |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| title_short |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| title_full |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| title_fullStr |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| title_full_unstemmed |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| title_sort |
управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Энергетическая электроника |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52889 |
| citation_txt |
Управление многофазным импульсным преобразователем постоянного напряжения с гранично-разрывным режимом функционирования / Ю.А. Гунченко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 6. — С. 20-25. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT gunčenkoûa upravleniemnogofaznymimpulʹsnympreobrazovatelempostoânnogonaprâženiâsgraničnorazryvnymrežimomfunkcionirovaniâ AT gunčenkoûa keruvannâbagatofaznimímpulʹsnimperetvorûvačempostíjnoínaprugizgraničnorozrivnimrežimomfunkcíonuvannâ AT gunčenkoûa controllingofthemultiphasepulsedcdcconverterwithalimitedexplosivemodeoffunctioning |
| first_indexed |
2025-11-27T19:30:05Z |
| last_indexed |
2025-11-27T19:30:05Z |
| _version_ |
1849973076439072768 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
20
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
22.05�18.09 2007 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Ñ. ÃÎËÓÁ
(ÍÏÔ VD MAIS, ã. Êèåâ)
Þ. À. ÃÓÍ×ÅÍÊÎ
Óêðàèíà, Îäåññêàÿ íàö. àêàäåìèÿ ñâÿçè èì. À. Ñ. Ïîïîâà
E-mail: _ua@mail.ru
Ïðåäëîæåíà è îïèñàíà ñèñòåìà ñèíõðî-
íèçàöèè è óïðàâëåíèÿ, îáåñïå÷èâàþùàÿ
ðàâíîìåðíûé ñäâèã ýëåêòðè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñîâ ìíîãîôàçíîãî èìïóëüñíîãî ïðåîáðà-
çîâàòåëÿ ñ ãàðàíòèðîâàííûì îòñóòñòâè-
åì áåçðàçðûâíîãî ðåæèìà.
Îäíèì èç íàèáîëåå ýôôåêòèâíûõ ñïîñîáîâ ïî-
âûøåíèÿ íàäåæíîñòè, ðåçåðâèðîâàíèÿ, óíèôèêàöèè
èñòî÷íèêîâ ýëåêòðîïèòàíèÿ � ïðåîáðàçîâàòåëåé ïî-
ñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ (ÏÏÍ) ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâà-
íèå èõ ìîäóëüíîãî ïîñòðîåíèÿ èç N îäíîòèïíûõ âçà-
èìîçàìåíÿåìûõ ìîäóëåé � ñèëîâûõ êàíàëîâ (ÑÊ).
Íà ðèñ. 1 èçîáðàæåíà ñòðóêòóðà ìîäóëüíîãî ÏÏÍ ñ
ïðåäëàãàåìîé ñèñòåìîé óïðàâëåíèÿ è ñèíõðîíèçà-
öèè, ãäå ÈÏ � èñòî÷íèê ïåðâè÷íîãî ýëåêòðîïèòà-
íèÿ ñ íàïðÿæåíèåì Uï, ÑÊ1,�, ÑÊN � ñèëîâûå êà-
íàëû ñ äàò÷èêàìè íóëÿ òîêà, âûõîäû êîòîðûõ ïîä-
êëþ÷åíû ê îáùåé íàãðóçêå Í ñ íàïðÿæåíèåì Uí,
ÑÓ1,�, CÓN � ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ, ÑÑ � ñèñòåìà
ñèíõðîíèçàöèè, Ä1�ÄN � ñèãíàëû ñ äàò÷èêîâ íóëå-
âîãî òîêà, Ñ1�ÑN � ñèãíàëû ñèíõðîíèçàöèè, Óïð1�
ÓïðN � ñèãíàëû óïðàâëåíèÿ.
Ñèëîâîé êàíàë ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëèáî îäíó èç
áàçîâûõ ñòðóêòóð � ïîíèæàþùóþ, ïîâûøàþùóþ,
èíâåðòèðóþùóþ (ðèñ. 2), ëèáî èõ àíàëîãè: ïðÿìî-
õîäîâîé, äâóõòàêòíûé, ìîñòîâîé ïðåîáðàçîâàòåëè
(ïîíèæàþùàÿ ñòðóêòóðà), îáðàòíîõîäîâîé ïðåîáðà-
çîâàòåëü (èíâåðòèðóþùàÿ ñòðóêòóðà).
Ïðè ïàðàëëåëüíîì âêëþ÷åíèè ÑÊ (ðèñ. 1) ìîäóëü-
íîãî ÏÏÍ òîêè ïî öåïÿì ïèòàíèÿ ñîîòâåòñòâóþò
(ðèñ. 2) ñóììàðíûì òîêàì òðàíçèñòîðíûõ êëþ÷åé �
äëÿ ïîíèæàþùåé è èíâåðòèðóþùåé ñòðóêòóð, ñóì-
ìàðíûì òîêàì äðîññåëåé � äëÿ ïîâûøàþùåé ñòðóê-
ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÌÍÎÃÎÔÀÇÍÛÌ ÈÌÏÓËÜÑÍÛÌ
ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÅÌ ÏÎÑÒÎßÍÍÎÃÎ ÍÀÏÐßÆÅÍÈß
Ñ ÃÐÀÍÈ×ÍÎ-ÐÀÇÐÛÂÍÛÌ ÐÅÆÈÌÎÌ
ÔÓÍÊÖÈÎÍÈÐÎÂÀÍÈß
òóðû; òîêè ïî öåïÿì íàãðóçêè ñîîòâåòñòâóþò ñóììàð-
íûì òîêàì äèîäîâ � äëÿ ïîâûøàþùåé è èíâåðòè-
ðóþùåé ñòðóêòóð, ñóììàðíûì òîêàì äðîññåëåé �
äëÿ ïîíèæàþùåé ñòðóêòóðû.
Óìåíüøèòü ãàáàðèòû ðåàêòèâíûõ ýëåìåíòîâ (ôèëüò-
ðîâ), óïðîñòèòü òðåáîâàíèÿ ê ýëåìåíòíîé áàçå è, êàê
ñëåäñòâèå, óäåøåâëÿòü ÏÏÍ ïîçâîëÿþò ìíîãîôàçíûå
èìïóëüñíûå ïðåîáðàçîâàòåëè (ÌÈÏ) [1�4], êîòî-
ðûå, â îòëè÷èå îò îäíîôàçíûõ èìïóëüñíûõ ïðåîá-
ðàçîâàòåëåé (ÎÈÏ), îäèí èìïóëüñíûé ïðîöåññ ïðå-
îáðàçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ðàçáèâàþò íà N
ïðîöåññîâ è ñäâèãàþò èõ âî âðåìåíè îòíîñèòåëüíî
äðóã äðóãà (ðèñ. 3).
Ä1
Ä2
ÄN�1
ÄN
ÑÑ
Ñ1
Ñ2
ÑN�1
ÑN
ÑÓ1
ÑÓN
Uï
Uí
ÑÊ1
ÑÊN
Óïð1
ÓïðN
Ä1
ÄN
ÈÏ
Í
Ðèñ. 1. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ìîäóëüíîãî ÏÏÍ
à)
RíUíUï
Ñï
VTk
VDk
Lk
Ñí
uy(t)
á)
Rí
Ñï Ñí
UíUï
VDk
uy(t)
Lk
VTk
â)
RíUíUï
Ñï Ñí
uy(t)
VTk
Lk
VDk
Ðèñ. 2. Áàçîâûå ñòðóêòóðû ÑÊ ïðåîáðàçîâàòåëåé ïîñòîÿí-
íîãî íàïðÿæåíèÿ:
à � ïîíèæàþùàÿ; á � ïîâûøàþùàÿ; â � èíâåðòèðóþùàÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
21
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Íà ïðàêòèêå ÷àñòî âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü ðà-
áîòû ÑÊ â ãðàíè÷íîì ëèáî ðàçðûâíîì ðåæèìàõ,
ò. å. ñ ãàðàíòèðîâàííûì îòñóòñòâèåì áåçðàçðûâíîãî
ðåæèìà òîêà ñèëîâîãî äðîññåëÿ. Òàêèå ðåæèìû ïîçâî-
ëÿþò óìåíüøèòü äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè è ïîâûñèòü
ÊÏÄ, ïðîèçâîäÿ ïåðåêëþ÷åíèå ñèëîâûõ ýëåìåíòîâ
ïðè íóëåâîì òîêå; ïîëíîñòüþ èñïîëüçîâàòü ýíåðãèþ,
íàêîïëåííóþ â äðîññåëå; óëó÷øèòü äèíàìè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Òðåáîâàíèÿ ðàáî-
òàòü òîëüêî â ðàçðûâíîì ëèáî ãðàíè÷íîì ðåæèìå
÷àñòî âûäâèãàþòñÿ ïðè êîììóòàöèè âûñîêèõ íàïðÿ-
æåíèé è áîëüøèõ ìîùíîñòåé íàãðóçêè.
Ãðàíè÷íûé è ðàçðûâíûé ðåæèìû ôóíêöèîíèðî-
âàíèÿ øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ â ñèñòåìàõ ïèòàíèÿ òå-
ëåêîììóíèêàöèîííîé àïïàðàòóðû â êîððåêòîðàõ êî-
ýôôèöèåíòà ìîùíîñòè � âõîäíûõ óñòðîéñòâàõ èñ-
òî÷íèêîâ ýëåêòðîïèòàíèÿ è ñèñòåì ýëåêòðîñíàáæå-
íèÿ ìîùíîñòüþ ñâûøå 300 Âò [3, 5, 6]. Ðåãóëèðî-
âàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå Uí ñ ãðàíè÷íûì (ðàçðûâ-
íûì) òîêîì äðîññåëÿ âî âñåì äèàïàçîíå ðåãóëèðîâà-
íèÿ ïîçâîëÿåò ÷àñòîòíî-øèðîòíî-èìïóëüñíàÿ ìîäó-
ëÿöèÿ, ïðè êîòîðîé ðåãóëèðîâàíèå òîêà äðîññåëÿ iLk
(t)
ïðîèçâîäèòñÿ èçìåíåíèåì êàê äëèòåëüíîñòè ðåãóëè-
ðóþùèõ èìïóëüñîâ (tík
=var), òàê è ÷àñòîòû ïðåîáðà-
çîâàíèÿ (fk=1/Tk=var).
 îòëè÷èå îò èçâåñòíûõ ñèñòåì ñèíõðîíèçàöèè è
óïðàâëåíèÿ ÌÈÏ ñ øèðîòíî-èìïóëüñíîé ìîäóëÿöè-
åé [2], â êîòîðûõ îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàâíîìåðíûé ñäâèã
èìïóëüñîâ ñèíõðîíèçàöèè ÑÊ ïðè íåèçìåííîé ÷àñ-
òîòå, â ÌÈÏ ñ ãðàíè÷íî-ðàçðûâíûì ðåæèìîì
(ÌÈÏÃÐ) òðåáóåòñÿ îäíîâðåìåííîå èçìåíåíèå ÷à-
ñòîòû ðàáîòû ñèëîâûõ êàíàëîâ. Ïðè ýòîì èç óñëî-
âèÿ óìåíüøåíèÿ ïóëüñàöèé öåëåñîîáðàçíà ðàáîòà ÑÊ
êàê ìîæíî áëèæå ê ãðàíè÷íîìó ðåæèìó. Íà ïðàêòè-
êå íåâîçìîæíî äîáèòüñÿ àáñîëþòíîé èäåíòè÷íîñòè
ýëåìåíòîâ ÑÊ è óïðàâëÿþùèõ ñèãíàëîâ. Ïîýòîìó â
ÌÈÏÃÐ îäèí èëè íåñêîëüêî ñàìûõ ìåäëåííûõ (âÿ-
ëûõ) ÑÊ ôóíêöèîíèðóþò â ãðàíè÷íîì ðåæèìå, îñ-
òàëüíûå � â ðàçðûâíîì.
Öåëüþ èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ àíàëèç è îïðåäå-
ëåíèå ïðèíöèïîâ ïîñòðîåíèÿ, ðàçðàáîòêà ñèñòåìû
ñèíõðîíèçàöèè è óïðàâëåíèÿ ÌÈÏÃÐ, ÷òî äîëæíî
ñïîñîáñòâîâàòü áîëåå øèðîêîìó âíåäðåíèþ èõ â
ïðàêòèêó.
Âñå ìíîãîîáðàçèå ÏÏÍ [2] ñâîäèòñÿ ê ýëåê-
òðè÷åñêèì ïðîöåññàì â òðåõ áàçîâûõ ñòðóê-
òóðàõ � ïîíèæàþùåé, ïîâûøàþùåé, èíâåðòèðóþ-
ùåé. Ïî ñîîòíîøåíèÿì ìîäåëè [6] ïîñòðîèì ðåãó-
ëèðîâî÷íûå õàðàêòåðèñòèêè äëÿ ãðàíè÷íîãî ðåæè-
ìà â êîîðäèíàòàõ ÷àñòîòû, êîýôôèöèåíòà íàêîïëå-
íèÿ, èíòåðâàëà íàêîïëåíèÿ (äëèòåëüíîñòè èìïóëüñà
óïðàâëåíèÿ) (ðèñ. 4).
Àíàëèç ðåãóëèðîâî÷íûõ õàðàêòåðèñòèê (ðèñ. 4)
ïîêàçûâàåò ñëåäóþùåå.
1. Ðåãóëèðîâàíèå ïî ÷àñòîòå ïðåîáðàçîâàíèÿ
Uí=f(fk) âîçìîæíî äëÿ ÑÊ ïîíèæàþùåãî è èíâåðòè-
ðóþùåãî òèïîâ, ïðè ýòîì ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû
íàïðÿæåíèå íàãðóçêè Uí óìåíüøàåòñÿ. Äëÿ ÑÊ ïî-
âûøàþùåãî òèïà ÷àñòîòíîå ðåãóëèðîâàíèå âî âñåì
äèàïàçîíå íåâîçìîæíî â ñâÿçè ñ íåîäíîçíà÷íîñòüþ
� îäíîìó çíà÷åíèþ ÷àñòîòû fk ñîîòâåòñòâóåò íå-
ñêîëüêî çíà÷åíèé íàïðÿæåíèÿ íàãðóçêè Uí.
2. Ïðè ðåãóëèðîâàíèè ïî êîýôôèöèåíòó íàêîï-
ëåíèÿ Uí=f(Kík
) íàïðÿæåíèå íàãðóçêè Uí äëÿ âñåõ
ñòðóêòóð óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì Kík
. Îäíàêî
ñàì êîýôôèöèåíò íàêîïëåíèÿ Kík
=tík
/Tk � ïàðàìåòð,
çàâèñÿùèé êàê îò äëèòåëüíîñòè èíòåðâàëà íàêîïëå-
íèÿ tík
=var (èìïóëüñà óïðàâëåíèÿ), òàê è îò ÷àñòîòû
fk=1/Tk=var (ïåðèîäà) ïðåîáðàçîâàíèÿ, â äàííîì ñëó-
à)
iL(t)
Im
iL3(t) iL1(t) iL2(t)
tí tâ t
Im
iL1(t), iL2(t), iL3(t)
tí tâ t
ÌÈÏ ÎÈÏ
iLΣ(t)
iLΣñð
T t T t
iLΣñð
iLΣ(t)
ILmaxi
â) ÌÈÏ ÎÈÏ
iVD(t)
iVD3(t) iVD1(t)
Im Im
Tn t
2Tn
t
iVD1(t), iVD2(t), iVD3(t)
iVDΣ(t)
iVDΣñð
IVDmaxi
iVDΣ(t)
IVDmaxi
T t T t
á) ÌÈÏ ÎÈÏ
iVT(t)
Im
iVT3(t) iVT1(t)
2Tn t
iVT1(t), iVT2(t), iVT3(t)
Im
tí t
iVTΣ(t)
IVTmaxi
iVTΣ(t)
IVTΣñð
IVTmini
IVTmaxi
IVTΣñð
T t T t
iVT2(t) iVD2(t)
Ðèñ. 3. Äèàãðàììû òîêîâ â èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ìíîãîôàçíûõ (ÌÈÏ) è îäíîôàçíûõ
(ÎÈÏ) ñ ãðàíè÷íûì òîêîì äðîññåëÿ ïðè èõ ïàðàëëåëüíîì âêëþ÷åíèè è ñóììèðîâàíèè òîêîâ ïî öåïÿì ïèòàíèÿ è öåïÿì
íàãðóçêè ïðè N=3 ñèëîâûõ êàíàëà:
à � äðîññåëè; á � òðàíçèñòîðû; â � äèîäû
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
22
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
÷àå íîñèò ñêîðåå âñïîìîãàòåëüíûé õàðàêòåð. Ðåãó-
ëèðîâàíèå ïî íåìó áåç ïðèâÿçêè ê ÷àñòîòå íåâîç-
ìîæíî.
3. Ðåãóëèðîâàíèå ïî äëèòåëüíîñòè èìïóëüñà
óïðàâëåíèÿ Uí=f(tík
) íîñèò îäíîçíà÷íûé è îäíîòèï-
íûé äëÿ âñåõ ñòðóêòóð õàðàêòåð. Ðåãóëèðîâàíèå ÑÊ
ñ ãðàíè÷íûì ðåæèìîì äëÿ ëþáîé ñòðóêòóðû ñëåäó-
åò ïðîèçâîäèòü èìåííî ïî ýòîìó ïàðàìåòðó.
Îáÿçàòåëüíûì óñëîâèåì ñóùåñòâîâàíèÿ ãðàíè÷-
íîãî (ðàçðûâíîãî) ðåæèìà ÿâëÿåòñÿ âêëþ÷åíèå òðàí-
çèñòîðíîãî êëþ÷à (íà÷àëî èíòåðâàëà íàêîïëåíèÿ) íå
ðàíåå, ÷åì òîê äðîññåëÿ óïàäåò äî íóëåâîãî çíà÷å-
íèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ÑÊ ñ ãðàíè÷íûì (ðàçðûâíûì)
ðåæèìîì íåîáõîäèì äàò÷èê íóëÿ òîêà äðîññåëÿ (ÄÒ).
Ñôîðìóëèðóåì òðåáîâàíèÿ ê ñèñòåìàì ñèíõðîíè-
çàöèè (ÑÑ) è óïðàâëåíèÿ (ÑÓ) ÌÈÏÃÐ.
1. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñëåäóåò ðåãóëèðîâàòü
ïóòåì èçìåíåíèÿ äëèòåëüíîñòè èíòåðâàëà íàêîïëå-
íèÿ � âêëþ÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ òðàíçèñòîðà Uí=f(tík
).
2. Îáÿçàòåëüíûì ýëåìåíòîì ÑÊ äîëæåí áûòü äàò-
÷èê íóëÿ òîêà äðîññåëÿ.
3. Òàê êàê ÷àñòîòà ïðåîáðàçîâàíèÿ fk=1/Tk=var â
ïðîöåññå ðåãóëèðîâàíèÿ ìåíÿåòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî
äîëæíà ìåíÿòüñÿ ÷àñòîòà ñèíõðîíèçàöèè ñèñòåìû ñ
ïîäñòðîéêîé ïîä ñàìûé ìåäëåííûé ÑÊ, ïðè ýòîì èí-
òåðâàëû âðåìåíè ìåæäó èìïóëüñàìè ñèíõðîíèçàöèè
ëþáûõ äâóõ ñîñåäíèõ êàíàëîâ äîëæíû áûòü îäèíà-
êîâûìè.
4. Ôóíêöèîíèðîâàíèå ÑÊ â ãðàíè÷íîì (ðàçðûâ-
íîì) ðåæèìå ïîçâîëÿåò îòêàçàòüñÿ îò ïðèíóäèòåëü-
íîãî âûðàâíèâàíèÿ òîêîâ (ìîùíîñòåé) êàíàëîâ [2,
4, 7].
Èçâåñòåí ÌÈÏ [8], ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ êîòîðîãî
ðàñïðåäåëÿåò èìïóëüñû ñèíõðîíèçàöèè ñ ðàâíîìåð-
íûì ôàçîâûì ñäâèãîì íà N ñèëîâûõ êàíàëîâ, âûõî-
äû êîòîðûõ ïîäêëþ÷åíû ê îáùåé íàãðóçêå. Òàêîé
ïðåîáðàçîâàòåëü íå îáåñïå÷èâàåò èçìåíåíèå ÷àñòî-
òû ñèíõðîèìïóëüñîâ è íå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â
ñèñòåìàõ ñ ÷àñòîòíî-èìïóëüñíîé ìîäóëÿöèåé.
Ìîäóëüíàÿ ñèñòåìà ñ ÷àñòîòíî-èìïóëüñíîé ìîäó-
ëÿöèåé [9] îáåñïå÷èâàåò îäèíàêîâóþ ÷àñòîòó ðàáî-
òû ÑÊ, íî íå îáåñïå÷èâàåò ðàâíîìåðíûé ôàçîâûé
ñäâèã ðàáîòû êàíàëîâ, ÷òî ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâå-
íèþ íèçêî÷àñòîòíîé ñîñòàâëÿþùåé âî âõîäíûõ è
âûõîäíûõ öåïÿõ è, êàê ñëåäñòâèå, ê óâåëè÷åíèþ ãà-
áàðèòîâ ôèëüòðà è ïðåîáðàçîâàòåëÿ â öåëîì.
Ïðè ðàáîòå ÌÈÏ [10] â çàâèñèìîñòè îò âõîäíîãî
íàïðÿæåíèÿ è òîêà íàãðóçêè ñèëîâûå êàíàëû ìîãóò
ðàáîòàòü â ðàçðûâíîì, ãðàíè÷íîì èëè áåçðàçðûâíîì
ðåæèìå òîêà äðîññåëÿ. Îäíàêî óñòðîéñòâî íå ìîæåò
îáåñïå÷èòü ôóíêöèîíèðîâàíèå ñèëîâûõ êàíàëîâ
ÌÈÏ â ãðàíè÷íîì ëèáî ðàçðûâíîì ðåæèìàõ âî âñåì
äèàïàçîíå ðåãóëèðîâàíèÿ, ÷òî óâåëè÷èâàåò ïîòåðè è
ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîìåõè, óõóäøàåò äèíàìè÷åñêèå
ïîêàçàòåëè.
Çàäà÷åé ïðåäëàãàåìîé ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ÿâ-
ëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå ðåæèìà ôóíêöèîíèðîâà-
íèÿ ÑÊ ïðåîáðàçîâàòåëÿ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ â
ãàðàíòèðîâàííîì ðàçðûâíîì ðåæèìå, íàèáîëåå áëèç-
êîì ê ãðàíè÷íîìó ðåæèìó, ñ îäèíàêîâîé ÷àñòîòîé è
ðàâíîìåðíûì ôàçîâûì ñäâèãîì ìåæäó êàíàëàìè. Òà-
êîå ðåãóëèðîâàíèå óìåíüøàåò ïîòåðè è ýëåêòðîìàã-
íèòíûå ïîìåõè çà ñ÷åò ïåðåêëþ÷åíèÿ ñèëîâûõ ýëå-
ìåíòîâ (âêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðíîãî è âûêëþ÷åíèÿ
äèîäíîãî êëþ÷åé ïðè íóëåâîì òîêå), óëó÷øàåò äè-
íàìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè çà ñ÷åò ïîëíîãî èñïîëüçîâà-
íèÿ ýíåðãèè, íàêîïëåííîé â äðîññåëå.
Ñ ó÷åòîì âûøåèçëîæåííûõ òðåáîâàíèé ïðåäëà-
ãàåòñÿ ñèñòåìà ñèíõðîíèçàöèè ê ñèñòåìàì óïðàâëå-
íèÿ � òèïîâûì êîíòðîëëåðàì, èìåþùèì âõîä ñèí-
õðîíèçàöèè è ñïîñîáíûì ðàáîòàòü ñ ÷àñòîòíî-èìïóëüñ-
íîé ìîäóëÿöèåé äëÿ ëþáîé èç òðåõ áàçîâûõ ñòðóê-
òóð è èõ àíàëîãîâ (ðèñ. 5). Çäåñü ÃÅÍ � ãåíåðàòîð,
óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì, ÷àñòîòà êîòîðîãî â N ðàç
âûøå ÷àñòîòû ïðåîáðàçîâàíèÿ ÑÊ; Ñ× � äåñÿòè÷-
íûé ñ÷åò÷èê ðàçðÿäíîñòè N (íàïîìíèì, ÷òî N � êî-
ëè÷åñòâî ÑÊ); Ò1,�,ÒN � N D-òðèããåðîâ; Ì � ìà-
æîðèòàðíûé ýëåìåíò; Ô � ôèëüòð íèçêèõ ÷àñòîò.
Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëåíû äèàãðàììû ðàáîòû ÑÑ
äëÿ N=3 ÑÊ. Ñèãíàë Ñ× � ñîñòîÿíèå äåñÿòè÷íîãî
Ðèñ. 4. Ðåãóëèðîâî÷íûå õàðàêòåðèñòèêè áàçîâûõ ñèëî-
âûõ êàíàëîâ:
à � Uí=f ( fk ); á � Uí=f (Kík
); â � Uí=f (tík
)
á) Uí/Uímax
0,75
0,5
0,25
0 0,25 0,5 0,75 Êí
Ïîíèæàþùèé
Èíâåðòèðóþùèé
Ïîâûøàþùèé
à) Uí/Uímax
0,75
0,5
0,25
Ïîíèæàþùèé
Èíâåðòè-
ðóþùèé
Ïîâûøàþùèé
0 0,25 0,5 0,75 f /fmax
â) Uí/Uímax
0,8
0,6
0,4
0,2
0 0,25 0,5 0,75 tí/tímax
Ïîíèæàþùèé
Èíâåðòèðóþùèé
Ïîâûøàþùèé
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
23
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
ñ÷åò÷èêà (â äàííîì ñëó÷àå èõ òðè � ýòî 1, 2, 3). Êàæ-
äûé èç âûõîäîâ ñ÷åò÷èêà ÷åðåç äèôôåðåíöèàëüíóþ
öåïî÷êó, âûäåëÿþùóþ ôðîíò èìïóëüñà (íà ñõåìå íå
ïîêàçàíà), âûäàåò ñèãíàë, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ñèãíà-
ëîì ñèíõðîíèçàöèè (ñèãíàëû Ñ1, Ñ2, Ñ3) äëÿ ñîîò-
âåòñòâóþùåãî ÑÊ è ñèãíàëîì ñòðîáà ïî Ñ-âõîäó îä-
íîãî èç D-òðèããåðîâ (âûõîä Ñ1 ê Ò1, Ñ2 ê Ò2, Ñ3 ê Ò3).
Íà D-âõîäû òðèããåðîâ ïîäàþòñÿ ñèãíàëû ñ äàò÷èêîâ
íóëåâîãî òîêà ÄÒ ñèëîâûõ êàíàëîâ (ñèãíàëû Ä1�Ä3),
ëîãè÷åñêàÿ «1» � òîê ðàâåí íóëþ, ëîãè÷åñêèé «0»
� òîê íåíóëåâîé (ñèãíàë Ä1 íà Ò1, Ä2 íà Ò2, Ä3 íà
Ò3). Äëÿ èëëþñòðàöèè íà îñÿõ ñèãíàëîâ äàò÷èêîâ òîêà
ïðèâåäåíû äèàãðàììû òîêîâ äðîññåëåé iLk
(t) ñîîò-
âåòñòâóþùèõ êàíàëîâ. Ïî ñòðîáó Ñk ñîîòâåòñòâóþ-
ùèé òðèããåð ñîõðàíÿåò ñîñòîÿíèå D-âõîäà.
Âûõîäíûå ñèãíàëû òðèããåðîâ (ñèãíàëû Ò1, Ò2, Ò3)
ïîäàþòñÿ íà âõîä ìàæîðèòàðíîãî ýëåìåíòà Ì, âû-
õîäíîé ñèãíàë êîòîðîãî (ñèãíàë Ì) ïðèíèìàåò ëî-
ãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå áîëüøèíñòâà âõîäîâ. Ñèãíàë ñ
ìàæîðèòàðíîãî ýëåìåíòà ñãëàæèâàåòñÿ ôèëüòðîì Ô,
âûõîäíîé ñèãíàë êîòîðîãî (ñèãíàë Ô) ÿâëÿåòñÿ âõîä-
íûì äëÿ ãåíåðàòîðà, óïðàâëÿåìîãî íàïðÿæåíèåì, è
óïðàâëÿåò åãî ÷àñòîòîé.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ÑÊ1 � ñàìûé ìåäëåííûé (åãî
ñîáñòâåííàÿ ÷àñòîòà ìèíèìàëüíà), ÑÊ3 � ñàìûé áûñò-
ðûé, ñòðåìèòñÿ ðàáîòàòü ñ ìàêñèìàëüíîé ÷àñòîòîé.
Ñîáñòâåííàÿ ÷àñòîòà ïðåîáðàçîâàíèÿ ÑÊ2 íàõîäèò-
ñÿ ìåæäó ÷àñòîòàìè ðàáîòû ÑÊ1 è ÑÊ3. Òàêèå ðåæè-
ìû ìîãóò âîçíèêíóòü, íàïðèìåð, ïðè òåõíîëîãè÷å-
ñêîì ðàçáðîñå èíäóêòèâíîñòåé äðîññåëåé ÑÊ. Òîãäà
â ñèëîâîì êàíàëå ñ íàèìåíüøåé èíäóêòèâíîñòüþ
äðîññåëÿ (ïðè ðàâíûõ ïðî÷èõ óñëîâèÿõ) ýëåêòðè÷å-
ñêèå ïðîöåññû ïðîòåêàþò áûñòðåå, ïðè íàèáîëüøèõ
èíäóêòèâíîñòÿõ � ìåäëåííåå.
 ìîìåíò âðåìåíè t1 ôîðìèðóåòñÿ ñòðîá è ñèí-
õðîñèãíàë Ñ1 äëÿ ÑÊ1, ò. ê. ÑÊ1 � ñàìûé ìåäëåííûé:
ïåðèîä ïðåîáðàçîâàíèÿ â íåì åùå íå çàêîí÷èëñÿ,
ñîîòâåòñòâåííî òîê äðîññåëÿ iL1
(t1)≠0, à ñèãíàë äàò-
÷èêà òîêà Ä1=0. Òàêèì îáðàçîì, âûõîä òðèããåðà Ò1
óñòàíàâëèâàåòñÿ â ëîãè÷åñêèé «0».
 ìîìåíò âðåìåíè t2 ôîðìèðóåòñÿ ñòðîá è ñèí-
õðîèìïóëüñ Ñ2 íà ÑÊ2. Ê ýòîìó ìîìåíòó ïåðèîä ïðå-
îáðàçîâàíèÿ â ÑÊ2 çàêîí÷èëñÿ, òîê äðîññåëÿ iL2
(t2)=0,
äàò÷èêîì òîêà ôîðìèðóåòñÿ ñèãíàë Ä2=1, êîòîðûé
ôèêñèðóåòñÿ òðèããåðîì Ò2 (Ò2=1). Â ìîìåíò t2 âûõîä
ìàæîðèòàðíîãî ýëåìåíòà ïåðåêëþ÷àåòñÿ â «1», íà-
ïðÿæåíèå íà âûõîäå ôèëüòðà Ô è, ñîîòâåòñòâåííî,
÷àñòîòà ãåíåðàòîðà ÃÅÍ íà÷èíàþò óâåëè÷èâàòüñÿ.
 ìîìåíò âðåìåíè t3 ôîðìèðóåòñÿ ñèãíàë ñèí-
õðîíèçàöèè íà ÑÊ3 è ñòðîá çàïèñè ñîñòîÿíèÿ òîêà
êàíàëà Ñ3. Òàê êàê ÑÊ3 � ñàìûé áûñòðûé, ê ýòîìó
ìîìåíòó òîê äðîññåëÿ iL3
(t3)=0, ñèãíàë ñ äàò÷èêà òîêà
Ä3=1, íà âûõîäå òðèããåðà Ò3 ôîðìèðóåòñÿ ëîãè÷å-
ñêàÿ «1».
Ñ×
Ñ1
Ñ2
Ñ3
Ä1
Ä2
Ä3
Ò1
Ò2
Ò3
Ì
Ô
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t
Ðèñ. 6. Äèàãðàììû ðàáîòû ñèñòåìû ñèíõðîíèçàöèè
ïðè òðåõ ÑÊ
C
D
R
C
D
R
C
D
R
T
T
T
M
M
Ô
Ò1
Ñèíõð
ÄÒ1
ÄÒ2
ÄÒN
Ò2
ÒN
1 2 3 N
C
CT 1
2
3
Ñ×ÃÅÍ
U/FU
F
N
Ðèñ. 5. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ñèñòåìû ñèíõðîíèçàöèè ÌÈÏÃÐ
��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
24
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
 ìîìåíò âðåìåíè t4, àíàëîãè÷íî t1, ôîðìèðóåòñÿ
ñèíõðîèìïóëüñ íà ÑÊ1, â òðèããåð Ò1 çàïèñûâàåòñÿ 0.
 ìîìåíò âðåìåíè t5 ôîðìèðóåòñÿ ñèãíàë ñèí-
õðîèìïóëüñà ÑÊ2 è ñòðîáà Ñ2 òðèããåðà Ò2, íî â ñâÿçè
ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû ãåíåðàòîðà ÃÅÍ (ñ ìîìåíòà
âðåìåíè t2) òîê äðîññåëÿ ÑÊ2 íå óñïåâàåò óïàñòü äî
íóëÿ, è íà âûõîäå òðèããåðà Ò2 ôîðìèðóåòñÿ ëîãè÷å-
ñêèé «0». Îäíîâðåìåííî íà âûõîäå ìàæîðèòàðíîãî
ýëåìåíòà Ì òàêæå ôîðìèðóåòñÿ ëîãè÷åñêèé «0»
(Ì=0), âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ôèëüòðà Ô è ÷àñòîòà
ãåíåðàòîðà ÃÅÍ, óïðàâëÿåìîãî íàïðÿæåíèåì, íà÷è-
íàþò óìåíüøàòüñÿ.
 ìîìåíò âðåìåíè t6, àíàëîãè÷íî t3, ôîðìèðóåò-
ñÿ ñèãíàë ñèíõðîíèçàöèè äëÿ ÑÊ3, ëîãè÷åñêàÿ «1»
çàïèñûâàåòñÿ â òðèããåð Ò3.
 ìîìåíòû âðåìåíè t7 è äàëåå îïèñàííûå ïðî-
öåññû â ñèñòåìå ñèíõðîíèçàöèè áóäóò ïîâòîðÿòüñÿ.
Ïðè ýòîì â êâàçèóñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ñèíõðî-
èìïóëüñû íà ñàìûå ìåäëåííûå êàíàëû (â ïðèìåðå
� ÑÊ1) áóäóò ïðèõîäèòü äî îêîí÷àíèÿ ïåðèîäà ïðå-
îáðàçîâàíèÿ, íà ñàìûå áûñòðûå (â ïðèìåðå � ÑÊ3)
� âñåãäà â ìîìåíòû íóëÿ òîêà äðîññåëÿ. Íà êàíàëû
ñî ñðåäíåé ñêîðîñòüþ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ (â ïðèìå-
ðå � ÑÊ2) ñèíõðîèìïóëüñû ìîãóò ïðèõîäèòü â ìî-
ìåíòû êàê íóëåâîãî, òàê è íåíóëåâîãî òîêà äðîññå-
ëÿ. Ïðè ýòîì ÷àñòîòà èìïóëüñîâ ñèíõðîíèçàöèè âñåõ
ñèëîâûõ êàíàëîâ ÌÈÏÃÐ âñåãäà áóäåò ñîîòâåòñòâî-
âàòü ÷àñòîòå ñàìîãî ìåäëåííîãî ÑÊ (â ïðèìåðå ÑÊ1:
f2=f1, f3=f1).
Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ âêëþ÷åíèÿ ÑÊ â ìîìåíòû
íåíóëåâîãî òîêà äðîññåëÿ iLk
(t)≠0, êîãäà ôîðìèðóåò-
ñÿ ñèãíàë ñèíõðîíèçàöèè Ñk (â ïðèìåðå íà ðèñ. 6
ìîìåíòû âðåìåíè t1, t4, t7 äëÿ ÑÊ1, t5 äëÿ ÑÊ2), íåîá-
õîäèìî ñàìè ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ äîïîëíèòü, ìèíè-
ìóì, òðåìÿ ýëåìåíòàìè, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ. 7
íà ïðèìåðå òîêîâîé ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ. Çäåñü äå-
ëèòåëü R1, R2 � äàò÷èê íàïðÿæåíèÿ íàãðóçêè; UREF
�èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ; D1 � óñèëèòåëü
ñèãíàëà ðàññîãëàñîâàíèÿ; D2 � êîìïàðàòîð, ñðàâíè-
âàþùèé ñèãíàë ñ óñèëèòåëÿ ðàññîãëàñîâàíèÿ (D1) è
ñèãíàë, ïðîïîðöèîíàëüíûé òîêó òðàíçèñòîðà iVTk
(t).
Âñå ýòî ýëåìåíòû, âõîäÿùèå â ñîñòàâ òèïîâîãî
êîíòðîëëåðà. Ýëåìåíòû D3, D4, D5 � âñïîìîãàòåëü-
íûå, ìèíèìàëüíî íåîáõîäèìûå äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ
áåçðàçðûâíîãî ðåæèìà òîêà äðîññåëÿ, ïîäêëþ÷àþò-
ñÿ ìåæäó âûõîäîì òèïîâîãî êîíòðîëëåðà (âûõîä D2)
è òðàíçèñòîðíûì êëþ÷îì VTk ÑÊ (âûõîä Óïðk).
Íà ðèñ. 8 ðàññìîòðåíû âñå âîçìîæíûå âàðèàíòû
ðàáîòû ÑÓk k-ãî ñèëîâîãî êàíàëà. Ê ìîìåíòó t1 ôîð-
ìèðîâàíèÿ ñèíõðîèìïóëüñà Ñk òîê äðîññåëÿ iLk
(t1)=0
óïàë äî íóëÿ (ðàçðûâíûé ðåæèì), ñëåäîâàòåëüíî, äàò-
÷èê òîêà ôîðìèðóåò ñèãíàë Äk=1, òðàíçèñòîð VTk
âûêëþ÷åí (ñèãíàë Óïðk=0). Ïî èìïóëüñó ñèíõðîíè-
çàöèè «âçâîäèòñÿ» òðèããåð D4, íà åãî âûõîäå ïîÿâ-
ëÿåòñÿ ñèãíàë ëîãè÷åñêîé «1», êîòîðûé ÷åðåç ýëåìåíò
2È D5 ïîñòóïàåò íà S-âõîä òðèããåðà D3. Íà âûõîäå
D3 (ñèãíàë Óïðk) ôîðìèðóåòñÿ ëîãè÷åñêàÿ «1» � ñèã-
íàë íà âêëþ÷åíèå òðàíçèñòîðà VTk ñèëîâîãî êàíàëà.
Ýòîò æå ñèãíàë ïîñòóïàåò íà R-âõîä òðèããåðà D4
è ñáðàñûâàåò åãî. Êàê òîëüêî íà÷èíàåòñÿ èíòåðâàë
íàêîïëåíèÿ, òîê äðîññåëÿ óâåëè÷èâàåòñÿ, ñèãíàë ñ
äàò÷èêà òîêà Äk èçìåíÿåò ñâîå ëîãè÷åñêîå ñîñòîÿ-
íèå íà «0». Â ìîìåíò âðåìåíè t2 òîê äðîññåëÿ ÑÊ
äîñòèãàåò ñâîåãî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ iLk
(t2)=Imk
,
÷òî ôèêñèðóåòñÿ êîìïàðàòîðîì D2 (ñèãíàë D2), ïðè
ýòîì òðèããåð D3 ñáðàñûâàåòñÿ, ïðåêðàùàåòñÿ ôîð-
ìèðîâàíèå ñèãíàëà óïðàâëåíèÿ Óïðk.
 ìîìåíò âðåìåíè t3 îäíîâðåìåííî ôîðìèðóþò-
ñÿ ñèãíàëû ñèíõðîíèçàöèè Ñk=1 è äàò÷èêà òîêà Äk=1.
Ïðè ýòîì ñèãíàë Ñk âçâîäèò òðèããåð D4, ñ âûõîäà
êîòîðîãî ëîãè÷åñêàÿ «1» ÷åðåç D5 ïîñòóïàåò íà S-
âõîä òðèããåðà D3. Íà âûõîäå D3 (ñèãíàë Óïðk) ôîð-
ìèðóåòñÿ «1», òðàíçèñòîð îòêðûâàåòñÿ, íà÷èíàåòñÿ
íîâûé ïåðèîä ïðåîáðàçîâàíèÿ, à òðèããåð D4 ñáðàñû-
âàåòñÿ. ÑÊk ðàáîòàåò â ãðàíè÷íîì ðåæèìå.
 ìîìåíò âðåìåíè t4, àíàëîãè÷íî ìîìåíòó t2, òîê
äðîññåëÿ äîñòèãàåò ñâîåãî ïèêîâîãî çíà÷åíèÿ, òðèã-
ãåð D3 ñáðàñûâàåòñÿ, ÷òî ôîðìèðóåò ñèãíàë Óïðk=0
è çàêðûâàåò òðàíçèñòîð ÑÊ � íà÷èíàåòñÿ èíòåðâàë
âîçâðàòà.
 ìîìåíò âðåìåíè t5 ïðèõîäèò èìïóëüñ ñèíõðî-
íèçàöèè Ñk, êîòîðûé âçâîäèò òðèããåð D4 (D4=1). Îä-
íàêî íà âûõîäå ýëåìåíòà 2È D5 ëîãè÷åñêàÿ «1» ïî-
R1
R2
Uâûõ
UREF
Roc
D1 D2 D3
= = R
S
R
S
D4
T
T
&
D5
ÄÒ
iVT Óïð
Ðèñ. 7. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ñèñòåìû òîêîâîãî óïðàâ-
ëåíèÿ ÑÓk ñèëîâûì êàíàëîì
iLk(t)
Ck
Äk
D2
D4
D5
Óïðk
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
Ðèñ. 8. Äèàãðàììû ðàáîòû ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ k-ãî ÑÊ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 6
25
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
ÿâëÿåòñÿ â ìîìåíò âðåìåíè t6, êîãäà òîê äðîññåëÿ
ñïàäàåò äî íóëÿ. Òàêèì îáðàçîì, ñèãíàë óïðàâëåíèÿ
íà òðàíçèñòîð VTk ÑÊ ïîñòóïàåò ïî ñèãíàëó ñèíõðî-
íèçàöèè, íî íå ðàíåå îêîí÷àíèÿ èíòåðâàëà âîçâðàòà.
Ïðåäëîæåííûå ñõåìû è àëãîðèòì ðàáîòû ñèñòå-
ìû óïðàâëåíèÿ îáåñïå÷èâàþò ñèíõðîíèçàöèþ ñèëî-
âûõ êàíàëîâ ÌÈÏÃÐ ñ ðàâíîìåðíûì ñäâèãîì, ãàðàí-
òèðóÿ ôóíêöèîíèðîâàíèå êàæäîãî ÑÊ â ãðàíè÷íîì
ëèáî ðàçðûâíîì ðåæèìå ñ îäèíàêîâîé ÷àñòîòîé.
Âûâîäû
1. Ïîñòðîåíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû ðåãóëèðîâî÷-
íûå õàðàêòåðèñòèêè ïîíèæàþùåãî, ïîâûøàþùåãî,
èíâåðòèðóþùåãî ñèëîâûõ êàíàëîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî
äëÿ ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ëþáîé èç òðåõ ðàññìîòðåí-
íûõ ñòðóêòóð ïîäõîäèò ðåãóëèðîâàíèå ïî äëèòåëü-
íîñòè óïðàâëÿþùåãî èìïóëüñà (èíòåðâàëà íàêîïëå-
íèÿ).
2. Îïðåäåëåíû òðåáîâàíèÿ ê ñèñòåìå ñèíõðîíè-
çàöèè è óïðàâëåíèÿ ìíîãîôàçíîãî èìïóëüñíîãî ïðå-
îáðàçîâàòåëÿ ñ ãðàíè÷íî-ðàçðûâíûì ðåæèìîì.
3. Ïðåäëîæåíà ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ñèíõðîíè-
çàöèè, îïèñàíà åå ðàáîòà íà ïðèìåðå òðåõ ñèëîâûõ
êàíàëîâ.
4. Ïðåäëîæåíà äîðàáîòêà òèïîâîãî êîíòðîëëåðà
óïðàâëåíèÿ ñ ÷àñòîòíî-èìïóëüñíîé ìîäóëÿöèåé äëÿ
îáåñïå÷åíèÿ ãðàíè÷íî-ðàçðûâíîãî õàðàêòåðà òîêà
äðîññåëÿ ñèëîâîãî êàíàëà âî âñåì äèàïàçîíå ðåãó-
ëèðîâàíèÿ. Ðàññìîòðåíî ôóíêöèîíèðîâàíèå äîðàáî-
òàííîé ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ íà ïðèìåðå ñèñòåìû
óïðàâëåíèÿ ñ òîêîâûì ðåãóëèðîâàíèåì.
5. Äëÿ ïðåäëîæåííîé ñèñòåìû ñèíõðîíèçàöèè è
óïðàâëåíèÿ ïîêàçàíî ãàðàíòèðîâàííîå îòñóòñòâèå
áåçðàçðûâíîãî ðåæèìà òîêà äðîññåëÿ è ïðàâèëüíàÿ
ñèíõðîíèçàöèÿ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ ñèëîâûìè êàíà-
ëàìè.
Äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé ìîæíî ðåêîìåí-
äîâàòü àíàëèç áûñòðîäåéñòâèÿ è äèíàìè÷åñêèõ ïî-
êàçàòåëåé ïðåäëîæåííîé ñèñòåìû, âûÿâëåíèå îãðà-
íè÷åíèé ïî ÷àñòîòàì, êîëè÷åñòâó ñèëîâûõ êàíàëîâ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êàäàöêèé À. Ô., Ãðàáîâîé À. À., Ãóðêîâ Â. Ã. Èñïîëüçîâà-
íèå ìíîãîôàçíûõ ïðèíöèïîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè â
óñòðîéñòâàõ ýëåêòðîïèòàíèÿ òåëåêîììóíèêàöèîííûõ ñèñòåì //
Ïðàö³ ÓÍIJÐÒ.� 2003.� ¹ 2�3.� Ñ. 66�68.
2. Êàäàöêèé À. Ô. Òåîðèÿ è ïðîåêòèðîâàíèå ìíîãîôàçíûõ
èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ / Àâòî-
ðåô. äèñ. � äîêò. òåõí. íàóê.� Ì.: ÌÝÈ, 1996.
3. Êàäàöêèé À. Ô., Ãóí÷åíêî Þ. À. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû
â ìîäóëüíûõ èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ïîñòîÿííîãî íàïðÿ-
æåíèÿ ñ ãðàíè÷íûì ðåæèìîì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ // Íàóê. ïðàö³
ÎÍÀÇ ³ì. Î. Ñ. Ïîïîâà.� 2004.� ¹ 1.� Ñ. 9�15.
4. Êàäàöêèé À. Ô. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû â ìíîãîôàçíûõ
èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè ðàç-
ðûâíîì ðåæèìå ðàáîòû // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà â àâòîìàòèêå.�
1985.� Âûï. 16.� Ñ. 55�67.
5. Ãóí÷åíêî Þ. À. Èñïîëüçîâàíèå ÷àñòîòíî-øèðîòíî-èìïóëüñ-
íîé ìîäóëÿöèè â ïðåîáðàçîâàòåëÿõ íàïðÿæåíèÿ // Ìàò-ëû 7-ãî
Ìåæäóíàð. ìîëîäåæí. ôîðóìà «Ðàäèîýëåêòðîíèêà è ìîëîäåæü â
ÕÕ1 âåêå».� Õàðüêîâ, ÕÍÓÐÝ.� 2003.� Ñ. 189.
6. Êàäàöêèé À. Ô., Ãóí÷åíêî Þ. À. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû
â èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ ãðà-
íè÷íûì ðåæèìîì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ // Ïðàö³ ÓÍIJÐÒ.� 2003.�
¹ 2�3.� Ñ. 77�79.
7. Ãëåáîâ Á. À., Íîâèêîâ À. À., Íîâèêîâà Ò. Í. Ñïîñîáû ïàðà-
ìåòðè÷åñêîãî âûðàâíèâàíèÿ âûõîäíûõ ìîùíîñòåé ïðåîáðàçîâà-
òåëåé â ìíîãîÿ÷åéêîâûõ èñòî÷íèêàõ ýëåêòðîïèòàíèÿ // Òåõíè÷å-
ñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà.� 1983.� ¹ 6.� C. 43�47.
8. Ïàò. 6285571 Â1 ÑØÀ. Method and apparatus for an efficient
multiphase switching regulator / S. W. Brooks, L. J. Maggloino.�
2001.
9. Ïàò. 5724237 ÑØÀ. Apparatus and method for sharing a load
current among frequency-controlled D.C.-to D.C. converters / P. L.
Hunter; Unipower Corp.� 1998.
10. Pat. 6381155 ÑØÀ. Method for clusterized power sharing
conversion and regulation of the primary power source within a con-
verting and regulating power supply, and system / A. F. Kadatsky,
E. V. Karpov, N. I. Volovets.� 2002.
×åòûðíàäöàòàÿ åæåãîäíàÿ ìåæäóíàðîäíàÿ íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêàÿ êîíôåðåíöèÿ ñòóäåíòîâ è àñïèðàíòîâ
«ÐÀÄÈÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ, ÝËÅÊÒÐÎÒÅÕÍÈÊÀ È ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ»
28�29 ôåâðàëÿ 2008, ã. Ìîñêâà
Îðãàíèçàòîðû
Ìèíèñòåðñòâî îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè
Ìîñêîâñêèé ýíåðãåòè÷åñêèé èíñòèòóò (òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò)
Àêàäåìèÿ ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ íàóê
Àññîöèàöèÿ ìåæäóíàðîäíûõ îòäåëîâ òåõíè÷åñêèõ óíèâåðñèòåòîâ
ñòðàí Öåíòðàëüíîé è Âîñòî÷íîé Åâðîïû (ÀÌÎ)
Èíñòèòóò èíæåíåðîâ ïî ýëåêòðîòåõíèêå è ýëåêòðîíèêå ÑØÀ (IEEE)
(ñòóäåí÷åñêàÿ ñåêöèÿ)
Àäðåñ îðãêîìèòåòà
Ðîññèÿ, 111250, Ìîñêâà, óë. Êðàñíîêàçàðìåííàÿ, 14,
ÌÝÈ (ÒÓ), ÈÐÝ, äåêàíàò ÐÒÔ.
Òåëåôîíû: (495) 362-7309, (495) 362-7104
(Çàéêî Åëåíà Ñåìåíîâíà)
E-mail: istc@mpei.ru
Íàó÷íûå íàïðàâëåíèÿ:
³ ðàäèîòåõíèêà è ñâÿçü;
³ ýëåêòðîíèêà;
³ ìåäèöèíñêàÿ ýëåêòðîíèêà;
³ èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè;
³ ýëåêòðîòåõíèêà, ýëåêòðîìåõàíèêà
è ýëåêòðîòåõíîëîãèè;
³ èíæåíåðíàÿ ýêîëîãèÿ;
³ ýêîíîìèêà è ìåíåäæìåíò;
³ ýíåðãåòèêà è ýêîíîìèêà ïðåäïðèÿòèé;
³ òåïëîôèçèêà;
³ òåïëîýíåðãåòèêà;
³ ýíåðãîìàøèíîñòðîåíèå;
³ ýëåêòðîýíåðãåòèêà
ÂÛÑÒÀÂÊÈ. ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ
|