Рекомендуем

Ключевые слова:
ФильтрыЭлектропитание
Основы электроники, радиотехники и связиГуменюк А.Д., Журавлев В.И., Мартюшев Ю.Ю., Петрухин Г.Д., Струков А.З., Цветков С.И. Основы электроники, радиотехники и связи
Схемотехника усилительных устройствПерепелкин Д.А. Схемотехника усилительных устройств
Косинусно-модулированные банки фильтров с фазовым преобразованием: реализация и применение в слуховых аппаратахВашкевич М.И., Азаров И.С., Петровский А.А. Косинусно-модулированные банки фильтров с фазовым преобразованием: реализация и применение в слуховых аппаратах

Книга

Повышение эффективности преобразовательных и радиотехнических устройств

2-е изд., стереотип.
Первое издание вышло в свет в 2005 г.
2016 г.
424 стр.
Тираж 300 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0562-7
ББК 32.852
УДК 621.383.8
Аннотация

Изложена энергетическая теория реактивных фильтрующих цепей и на этой основе методы расчета LC-фильтров с минимальной массой, габаритными размерами, потерями энергии и нестабильностью характеристик. Рассматриваются схемы и методы дискретного синтеза выходного напряжения ключевых генераторов с улучшенным спектральным составом. С использованием разработанного метода гармонической «стационаризации» проведен анализ ключевого генератора напряжения с учетом цепей постоянного тока, сводящегося к нестационарным системам с периодически изменяющимися коэффициентами; найден и исследован режим с улучшенным спектральным составом и улучшенной электромагнитной совместимостью. Изложены вопросы проектирования ключевых источников питания; проведен анализ их устойчивости и динамических характеристик при использовании однозвенных и двухзвенных сглаживающих фильтров с характеристиками Чебышева, Баттерворта и равнозвенных фильтров. Исследована устойчивость систем распределенного питания. Проведен анализ качественных характеристик активных и реактивных корректоров коэффициента мощности.

Для специалистов в области радиотехнических и преобразовательных устройств. Будет полезной преподавателям вузов, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

Оглавление

Предисловие

1. Реактивные фильтры радиотехнических и преобразовательных устройств и показатели их эффективности
1.1. Энергетические функции, массогабаритные показатели и характеристики стабильности реактивных четырехполюсников
1.2. Основные функции реактивных фильтров
1.3. Характеристики и схемы классических LC-фильтров

2. Энергетическая теория реактивных фильтров
2.1. Теорема Теледжена и ее применение для анализа энергетических функций нагруженных реактивных четырехполюсников
2.2. Энергетические функции реактивных четырехполюсников с двухсторонней нагрузкой
2.3. Энергетические функции реактивных четырехполюсников с односторонней нагрузкой
2.4. Энергетические и массогабаритные показатели сглаживающих фильтров источников электропитания
2.5. Основные свойства энергетических функций LC-фильтров
2.6. Энергетические функции фильтров, полученных путем преобразования частоты из низкочастотного прототипа

3. Расчет LC-фильтров с минимальными реактивной энергией, массой габаритными размерами
3.1. Алгоритм анализа функций электрических цепей лестничной структуры
3.2. Численный анализ энергетических характеристик классических LC-фильтров
3.3. Расчет LC-фильтров с минимальной реактивной энергией на элементах без потерь
3.4. Влияние потерь в реактивных элементах фильтрующих цепей на их энергетические функции
3.5. Расчет LC-фильтров с минимальной реактивной энергией с учетом потерь в элементах

4. Параметрическая чувствительность и стабильность характеристик реактивных фильтров
4.1. Показатели стабильности и математическая модель фильтрующей цепи с изменяющимися параметрами
4.2. Свойства суммарных показателей чувствительности и их связь с энергетическими функциями LC-фильтров
4.3. Свойства сумм параметрических чувствительностей временных функций фильтрующих цепей
4.4. Свойства вариаций функций фильтрующих цепей
4.5. Оценка точности уравнений теории чувствительности
4.6. Сравнительный анализ показателей стабильности LC-фильтров Чебышева, Золотарева-Кауэра и с минимальной реактивной энергией

5. Оптимальный параметрический синтез реактивных фильтрующих цепей по энергетическим критериям и показателям стабильности
5.1. Задача оптимального синтеза фильтров
5.2. Оптимизация реактивных фильтров по энергетическому (массогабаритному) критерию
5.3. Оптимальный синтез линейных электрических цепей с учетом нестабильности параметров элементов
5.4. Задача аппроксимации при синтезе электрических фильтров со стабильными характеристиками
5.5. Расчет аппроксимирующих функций полиномиальных стабильных фильтров
5.6. Оптимальный синтез формирующих LC-двухполюсников со стабильными переходными характеристиками

6. Ключевые генераторы с улучшенным спектральным составом выходного напряжения
6.1. Принципы построения ключевых устройств с улучшенным спектральным составом выходного напряжения
6.2. Дискретный синтез выходного напряжения ключевых устройств с улучшенным спектральным составом в базисе тригонометрических и в базисе кусочно-постоянных функций
6.3. Расчет фильтра выпрямителя ключевого генератора с уменьшенным содержанием гармоник
6.4. Влияние неидеальности ключевых свойств активных элементов на ухудшение спектрального состава КГ
6.5. Синтез выходных фильтрующих устройств ключевых генераторов с уменьшенным содержанием гармоник

7. Переходные и установившиеся процессы в ключевых генераторах с квазисинусоидальной формой выходного напряжения и синусоидальной формой тока
7.1. Ключевой генератор с квазисинусоидальной формой выходного напряжения и синусоидальной формой тока
7.2. Методы анализа ключевых генераторов с учетом цепей постоянного тока
7.3. Структурные схемы ключевых генераторов
7.4. Метод гармонической линеаризации
7.5. Анализ установившегося режима работы ключевого генератора с ШИМ
7.6. Инженерная методика расчета ключевого генератора
7.7. Погрешность метода гармонического баланса
7.8. Анализ переходных процессов при управлении колебаниями

8. Исследование статических и динамических характеристик преобразователей напряжения понижающего типа
8.1. Математическая модель ИПН понижающего типа
8.2. Импульсный преобразователь напряжения понижающего типа с однозвенными фильтрами
8.2.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации с использованием частотных характеристик непрерывной линеаризированной модели ИПН
8.2.2. Исследование коэффициента подавления низкочастотных пульсаций с использованием частотных характеристик импульсной модели ИПН
8.2.3. Исследование статических и динамических характеристик с использованием импульсной модели ИПН
8.2.4. Выводы
8.3. Импульсный преобразователь напряжения понижающего типа с двузвенными фильтрами
8.3.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации с использованием частотных характеристик непрерывной линеаризированной модели ИПН
8.3.2. Исследование коэффициента подавления низкочастотных пульсаций с использованием частотных характеристик импульсной модели ИПН
8.3.3. Исследование статических и динамических характеристик с использованием импульсной модели ИПН
8.3.4. Выводы
8.4. Особенность работы импульсных источников питания на комплексную нагрузку
8.5. Сравнительный анализ частотных характеристик передачи по петле ООС для импульсной и линейной моделей преобразователей с ШИМ понижающего типа
8.5.1. Состояние вопроса
8.5.2. Способы введения возмущения в кольцо ООС преобразователя
8.5.3. Описание компьютерной программы
8.5.4. Расчет частотных характеристик преобразователя с одноконтурной ООС
8.5.5. Расчет частотных характеристик преобразователя с двухконтурной ООС
8.5.6. Расчет частотных характеристик преобразователя с двухзвенным фильтром и двухконтурной ООС
8.5.7. Расчет процессов в преобразователе с двухзвенным фильтром и двухконтурной ООС
8.5.8. Заключение

9. Исследование статических и динамических характеристики преобразователей напряжения повышающего типа
9.1. Математическая модель импульсного преобразователя напряжения повышающего типа
9.2. Исследование ИПН повышающего типа с емкостным фильтром 305
9.2.1. Исследование устойчивости и коэффициента стабилизации ИПН повышающего типа с использованием частотных характеристик непрерывной линеаризованной модели
9.2.2. Исследование статических и динамических характеристик ИПН
9.3. Исследование импульсного преобразователя напряжения повышающего типа c П-образным CLC-фильтром
9.3.1. Исследование устойчивости с использованием усредненной модели ИПН
9.3.2. Исследование статических и динамических характеристик ИПН с П-образным CLC-фильтром

10. Корректоры коэффициента мощности
10.1. Исследование динамических и качественных характеристик активных корректоров коэффициента мощности
10.2. Исследование пассивных корректоров коэффициента мощности

11. Устойчивость высокочастотных импульсных источников в распределенных системах постоянного тока
11.1. Вывод комплексного коэффициента передачи системы каскадно-соединенных взаимодействующих четырехполюсников
11.2. Постановка задачи исследования
11.3. Анализ результатов расчета сопротивлений
11.4. Проверка устойчивости системы сетевой фильтр - преобразователь
11.5. Проверка устойчивости системы ведущий источник – ведомые источники

Приложения

Приложение 1. Программа анализа лестничных реактивных фильтров

Приложение 2. Программа расчета оптимизированных по реактивной энергии ФПНЧ и соответствующих аппроксимирующих функций

Приложение 3. Таблицы для расчета оптимизированных по реактивной энергии ФПНЧ Чебышева и Золотарева-Кауэра

Приложение 4. Программа синтеза фильтров Чебышева и Золотарева-Кауэра с учетом потерь и с минимальной реактивной энергией

Приложение 5. Оценка предельной глубины отрицательной OC в ШИМ преобразователях понижающего типа

Приложение 6. Программа MathCad для анализа устойчивости (запаса по фазе и амплитуде) и коэффициента стабилизации с использованием метода усреднения и линеаризации для ИПН с двузвенным СФ и двумя контурами ОС

Список сокращений

Литература