Variant 8 Mavzu: Impulsli stabilizatorlar Reja

Impuls kengligi modulyatsiyasini aniqlash
PWM - bu mikrokontroller yoki mikroprotsessorning raqamli chiqishi bilan analog sxema boshqariladi. Ushbu texnikadan foydalanganda raqamli-analogga o'tkazish kerak emas, chunki signal raqamli bo'lgani uchun shovqinning signallarga ta'siri minimaldir. Bu erda energiya uzluksiz analog yoki o'zgaruvchan signaldan foydalanish emas, balki bir qator yaxshi mo'ljallangan impulslar orqali kiritiladi. Masalan, yukga energiya oqimi bilan, vosita impuls kengligini oshirish yoki kamaytirish orqali boshqariladi.

Yuqoridagi rasmdan pulsning yuqori bo'lgan vaqt nisbati ish aylanishi deb ataladi va u foizda bo'lishi kerak. Ish aylanishi berilgan tenglama asosida hisoblanadi:


O'rtacha kuchlanishga erishish uchun siz ijobiy impuls kengligini o'zgartirishingiz kerak. Chiqish ON modulyatsiyasi bo'lgan vaqt bizni o'rtacha kuchlanish modifikatsiyasiga olib keladi. Barcha o'rtacha qiymatlar ish aylanishiga bog'liq. ON vaqti qanchalik kam bo'lsa, o'rtacha qiymat shunchalik kichik bo'ladi va ON vaqti qanchalik baland bo'lsa, o'rtacha qiymat shunchalik katta bo'ladi.

PWM signallarini qanday yaratish kerak
Impuls-kenglik modulyatsiyasi signalini yaratishning eng oson yo'li quyida 4-rasmda ko'rsatilganidek, komparatordan foydalanishdir. Modulyatsiya qiluvchi signal komparatorning bir kirishiga, ikkinchisi esa arra tishli yoki sinusoidal bo'lmagan to'lqin bilan oziqlanadi. Taqqoslovchi ikkita kirish signalini solishtirish uchun xizmat qiladi va PWM signalini chiqaradi.
Arra tishli uchburchak signali modulyatsiya signalidan yuqori bo'lsa, chiqishdagi PWM signali YUKOR bo'ladi. Agar arra tishli uchburchak signali modulyatsiya signalidan past bo'lsa, chiqishdagi PWM signali LOW bo'ladi. Shuning uchun komparator chiqishi kirish signali kattaligi bilan aniqlanadi va chiqishda hosil bo'lgan impulsning kengligini aniqlashda uzoq yo'lni bosib o'tadi.

Uzluksiz ta’sirlashuvchi kompensatsion kuchlanish sablizatorining eng asosiy kamchiligi foydali ish koeffisientining kamligi bo‘lib, 60% dan oshmaydi. Bundan tashqari qurulmaning geometrik o‘lchamlari va og‘irligi katta bo‘ladi. Boshqaruv elementining (tranzistorning) ishini impulsli rejimga o‘tkazish bilan foydali ish koeffisientini 80% ga yetkazish o’lchamlari va massalarini kamaytirish mumkin, chunki impulsli rejimda boshqaruv elementidan kam quvvat sochilishi sababli katta massiv sovutgichlar (radiatorlar) talab qilinmaydi. Impulsli kuchlanish stablizatorining ishlash tamoyillarini tushuntirish imkonini beruvchi tarkibiy tuzulish sxemasi quyidagi 2.11-rasmda tasvirlangan.
Sxemada yuklanish silliqlovchi F filtr va kalitli rejimda ishlavchi BE boshqaruv elementi bilan ketma-ket holda kirish kuchlanishi manbaiga ulangan. Yuklanishdagi chiqish kuchlanishi etalon UT tayanch kuchlanisi bilan TS taqqoslash sxemasida taqqoslanadi. Taqqoslashda yuzaga kelgan U_r kuchlanish farqi BS boshqaruv sxemasiga ta’sir qiladi va u kalitli boshqaruv elementini qisqa ulash hamda uzuvchi impulslarni ishlab chiqaradi. Natijada F filtr kirishida shakli 2.11- b, rasmda tasvirlangan impusli kuchlanish hosil bo‘ladi. Bu U_fo kuchkanishning o‘rtacha qiymati kalitli BE ning t_q.u qisqa ylanish va tuz uzilish vaqtiga bog‘liq bo‘lib
(2.15)
ifoda bilan aniqlanadi, bunda va f kalit rejimida ishlovchi BE boshqaruv elementining qayta ulanish davri va chstotasi, impulslar kema-ketligining chuqurligi.
Stablitronning chiqish kuchlanishi deyarli o‘zgarishsiz bo‘lishini ta’minlash uachun, U_fo kuchlanishni rostlash talab qilinadi, bu esa o‘z navbatida t_q,u va f ko‘rsatkichlarni tanlash bilan amalga oshirilishi mumkin.
Qisqa ulanish t_q.u vaqti va f chastotani o‘zgartirishni BE vositasida kirish kuchlanishni modulyatsiyalash deb qarash mumlin.
Kirish kuchlanishini modulyatsiyalashning uch xil usuli mavjud.

2.11- rasm. A) Impulsli kuchlanish stablizatori tarkibiy tuzilish sxemasi, b) filtrdagi impuslar vaqt diagrammasi.