Схемотехническое моделирование электропреобразовательных устройств
Введение
Разработка любого радиоэлектронного устройства сопровождается физическим или математическим моделированием. Физическое моделирование связано с большими материальными затратами, а часто просто невозможно из-за чрезвычайной сложности устройств. В этом случае прибегают к математическому моделированию с использованием средств и методов вычислительной техники. Примером такой моделирующей программы является Electronics Workbench (EWB). Она позволяет создавать на экране монитора принципиальные электрические схемы устройств, подключать контрольно-измерительные приборы, которые по характеристикам и внешнему виду близки к их промышленным аналогам, заносить результаты в текстовый файл. Моделирование начинается щелчком обычного выключателя. Созданная сравнительно недавно пятая версия программы EWB работает под управлением оболочки Windows 7,8 и 10, легко осваивается, удобна в пользовании, занимает на жестком диске около 16 Мбайт, обладает преемственностью, т.е. все схемы, созданные в в
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Лабораторная работа № 1. Исследование способов включения трехфазных
трансформаторов …. . . . . . . . . . . ……………………………………….. . . . . . . .. 7
1.1 Цель работы 7
1.2 Литература 7
1.3 Пояснения к работе 7
1.4 Описание моделей трехфазного трансформатора 15
1.5 Порядок выполнения работы 17
1.6 Результаты работы 21
1.7 Контрольные вопросы 21
Лабораторная работа № 2. Исследование неуправляемых выпрямителей . . . . 22
2.1 Цель работы 22
2.2 Литература 22
2.3 Пояснения к работе 22
2.4 Порядок выполнения работы 41
2.4.1 Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя 41
2.4.1.1 Результаты работы 47
2.4.1.2 Контрольные вопросы 47
2.4.2 Исследование трехфазного неуправляемого выпрямителя 47
2.4.2.1 Результаты работы 54
2.4.2.2 Контрольные вопросы 54
Лабораторная работа №3. Исследование пассивных сглаживающих фильтров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1 Цель работы 55
3.2 Литература 55
3.3 Пояснения к работе 55
3.4 Порядок выполнения работы 70
3.4.1 Исследование LR сглаживающего фильтра 70
3.4.1.1 Результаты работы 77
3.4.1.2 Контрольные вопросы 77
3.4.2 Исследование RC сглаживающего фильтра 77
3.4.2.1 Результаты работы 84
3.4.2.2 Контрольные вопросы 84
3.4.3 Исследование LC сглаживающего фильтра 84
3.4.3.1 Результаты работы 91
3.4.3.2 Контрольные вопросы 91
Лабораторная работа № 4. Исследование активных сглаживающих фильтров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.1 Цель работы 92
4.2 Литература 92
4.3 Пояснения к работе 92
4.4 Модели активных фильтров 95
4.5 Порядок выполнения работы 96
4.5.1 Исследование активного фильтра по схеме ОК 97
4.5.2 Исследование активного фильтра по схеме ОБ 101
4.6 Результаты работы 102
4.7 Контрольные вопросы 102
Лабораторная работа № 5. Исследование параметрического стабилизатора 103
5.1 Цель работы 103
5.2 Литература 103
5.3 Пояснения к работе 103
5.4 Порядок выполнения работы 111
5.5 Результаты работы 115
5.6 Контрольные вопросы 115
Лабораторная работа № 6. Исследование компенсационного стабилизатора . . . . . . .. . . .. .. . . .. .. . . .. . .. . .. ..116
6.1 Цель работы 116
6.2 Литература 116
6.3 Пояснения к работе 116
6.4 Описание модели компенсационного стабилизатора 125
6.5 Порядок выполнения работы 126
6.6 Результаты работы 130
6.7 Контрольные вопросы 130
Лабораторная работа №7. Исследование импульсного регулятора напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
7.1 Цель работы 131
7.2 Литература 131
7.3 Пояснения к работе 131
7.4 Порядок выполнения работы 138
7.4.1 Исследование регулятора напряжения понижающего типа 138
7.4.1.1 Результаты работы 144
7.4.1.2 Контрольные вопросы 144
7.4.2 Исследование регулятора напряжения повышающего типа 145
7.4.2.1 Результаты работы 148
7.4.2.2 Контрольные вопросы 148
7.4.3 Исследование регулятора напряжения инвертирующего типа 149
7.4.3.1 Результаты работы 152
7.4.3.2 Контрольные вопросы 152
Лабораторная работа № 8. Исследование корректора коэффициента
мощности. ……………..……………………………153
8.1 Цель работы 153
8.2 Литература 153
8.3 Пояснения к работе 153
8.4 Порядок выполнения работы 164
8.4.1 Исследование корректора коэффициента мощности с входным выпрямителем . ……………..…………………………… ……………..………………… 164
8.4.1.1 Результаты работы 174
8.4.1.2 Контрольные вопросы 174
8.4.2 Исследование дифференциальной схемы корректора коэффициента
мощности ……………..………………………………..………………… 174
8.4.2.1 Результаты работы 179
8.4.2.2 Контрольные вопросы 180
Лабораторная работа № 9. Исследование инверторов напряжения...………...181
9.1 Цель работы 181
9.2 Литература 181
9.3 Пояснения к работе 181
9.4 Порядок выполнения работы 193
9.4.1 Исследование однотактного инвертора напряжения с обратным
включением диода ……………..………………………………..………………… 193
9.4.1.1 Результаты работы 197
9.4.1.2 Контрольные вопросы 198
9.4.2 Исследование двухтактного инвертора напряжения
со средней точкой трансформатора ……………..………………… 198
9.4.2.1 Результаты работы 205
9.4.2.2 Контрольные вопросы 205
Список литературы не найден
Статическое сопротивление RС – это сопротивление, которое оказывает нелинейный элемент постоянному по величине току в выбранной рабочей точке характеристики (точка А): RС = U0 / I0 tg .
Динамическое сопротивление элемента RД равно отношению приращения напряжения на элементе U к приращению тока I, протекающего через элемент. Динамическое сопротивление является тем сопротивлением, которое оказывает элемент изменениям тока: RД = U / I tg .
Статическое и динамическое сопротивления не равны между собой и изменяются в зависимости от величины напряжения и тока: ; RС RД.
В качестве нелинейных элементов в параметрических стабилизаторах напряжения обычно используются полупроводниковые стабилитроны. Такие стабилизаторы применяются при мощности в нагрузке до нескольких ватт. Их достоинство – простота схемы, недостаток – низкий КПД, отсутствие плавной регулировки и точной установки выходного напряжения.
В качестве регулирующих элементов (РЭ), как правило, используют полупроводниковые стабилитроны, которые работают на обратном участке ВАХ – участке пробоя. На рисунке 5.2 показан внешний вид стабилитрона (а), его условное обозначение (б) и ВАХ (в). Рабочая область обычного стабилитрона находится на учаcтке А-В ВАХ с напряжением стабилизации вольт. На рабочем участке АВ значительным изменениям тока соответствует слабое изменение напряжения стабилизации . Если превысить , то мощность, рассеиваемая на стабилитроне превысит допустимую. При токе меньше стабилитрон выходит из режима стабилизации.