Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

в блоке 10 алгоритма складываются объемы всех радиоэлементов и определяются значения Увпн(п), а затем величины Увпн min при некотором значении fn.

В блоке алгоритма уточняется мощность Рвыхпот, соответствующая Увпн min. Затем определяется коэффициент 7=

= Рвых тах/Рвых пот-

Первый этап расчетов выполняется для конкретной элементной базы. Различные варианты элементной базы могут быть заданы в блоке 12. На этом в процедуру повторных расчетов включаются блоки 2, 5-11. Изменение выбора параметров AUn.n, AUn.c, AUc.t, дид.т с учетом соотношения (4.5) производит блок 13, подключая к расчету блоки 3-11.

Блок 14 выделяет из ряда рассчитанных значений Увпн шш,

Увпн min min И СООТВСТСТВуЮЩИе ЭТОМу обЪСМу Рвыхпот, fn И дру-

гие параметры.

Полученное значение Увпн min min может не совпадать с объемом конструктивного модуля Увпн тогда необходимо корректировать исходное значение Рвыхтах И провссти повторные расчеты.

Объем выходного LC-фильтра может быть минимизировано по алгоритму, описанному в [40].

Рассмотрим алгоритм расчета однозвенного LC-фильтра. Основным критерием выбора параметров LC-фильтра, как известно, является обеспечение заданного коэффициента пульсаций на нагрузке (Кп)

LC=(e-i)/i6eKnf (4.6)

где 9 - скважность импульсов.

Следующим условием выбора элементов фильтра является обеспечение непрерывности тока в дросселе фильтра:

Ь>Цп1„ = (в-1)Кн/2!пе, (4.7)

где Rh - сопротивление нагрузки.

Кроме того, требуется обеспечить необходимую динамическую реакцию фильтра на импульсное изменение тока нагрузки

L < L„,ax = УиЖуо1Аи.и Аид.,/2яГ„ Д1з,.д, (4.8)

где Кус - коэффициент усиления ВПН при разомкнутой цепи обратной связи; AUn.n, АНд.т - соответственно амплитудные значения пульсаций с частотой fn и от динамического изменения тока нагрузки АТвых.д.

Известно, что при некоторой оптимальной частоте преобразования объем фильтра может быть минимальным. Учитывая это обстоятельство, а также блочную организацию общего алгоритма, представим алгоритм расчета LC-фильтра как самостоятельную подпрограмму.

Алгоритм расчета фильтра, выполненного на стандартных конденсаторах и дросселе, проектируемом на базе унифицированных магнитопроводов (ферритовых, МО-пермаллоевых и т. д.) описан блок-схемой на рис. 4.5, где после ввода исходных данных и мас-



Гвм искоднык данных/


Расчет: L mm,!-max, , mIn ) Vc max

[lepeSap cepSennuKoS

mn ~ Vc mux

ПереЕар жменаов масс и КОЧ

Расчет гемаг.ртес-тг. даннык дросселя


Pacwm С

Переход к атндартно-


Риг 4.5. Алгоритм расчета LC-филырп минимального объема

снвов параметров унифицированных элементов (блок /) для заданных значений частот (блок 2) вычисляется необходимое произведение LC (блок 3). Блоки 4 и 5 обеспечивают необходимые направления расчетов: дросселя (М=1 и блоки 6-12), конденсатора (М = 2 и блоки 22-26) и фильтра (М = 3 и блоки 13-21).

При (Предварительном расчете дросселя по формулам (4.7), (4.8) определяется допустимый диапазон изменения индуктивнос-70



ти Lmin-Lmax. Дзлее, ишолвзуя известные рекомендации и формулы, вычисляется диапазон изменения объема сердечников Vcmin, Vcmax и осуществляется переход к стандартному ряду магнито-проводов (блоки 6, 7). В блоке 8 рассчитываются геометрические данные дросселя на выбранных сердечниках, которые затем используются для проверки на допустимый перегрев и размещение обмотки дросселя в окне магнитопровода (блок 9). Все дроссели, удовлетворяющие указанным требованиям и ограничениям, в виде массива ДР накапливаются в памяти ЭВМ (блок 10).

Конец перебора всех сердечников ряда проверяется в блоке и, и если не найдено ни одного сердечника (дросселя) для заданной частоты, то осуществляется переход к следующей частоте (блоки 12 и 2), поскольку нет необходимости проводить дальнейшие расчеты конденсаторов и фильтра в целом. Если для заданной частоты найден хотя бы один дроссель, то программа переключается на расчет емкости С по формуле (4.6) - блок 22. Переход к конденсаторам стандартного ряда осуществляется в блоке 23 с учетом снижения его эффективной емкости с ростом частоты, а в блоке 24 накапливаются данные конденсаторов, прошедших все ограничения (оформляются в виде массива КОН). В качестве ограничений могут быть введены условия обеспечения допустимого тока пульсации конденсаторов, его перегрева и т. д. Далее, аналогично дросселям, проверяется конец перебора (блок 25) и уточняется необходимость перехода к следующему этапу расчета фильтра (блок 26).

Из выбранных дросселей и конденсаторов (массивы ДР и КОН) последовательным перебором пар L и С конструируется фильтр минимального объема. При этом в блоках 13-17 производится локальная оптимизация элементов только для заданной частоты (выделение объема фильтра Уф min), а затем в блоках 18-20 с использованием Уф min производится глобальная оптимизация по всему частотному диапазону (выделение Уф min)- Параметры фильтра, в том числе параметры дросселя и конденсатора, а также оптимальные промежуточные параметры (частота, число витков и др.) выводятся на печать в блоке 21.

Описанный алгоритм позволяет реализовать LC-фильтр минимального объема, удовлетворяющий введенным ограничениям, в том числе по необходимой динамической реакции фильтра.

4.3. ВЛИЯНИЕ ВОЗМУЩАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

НА ОБЪЕМНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВПН

Наибольшего эффекта по улучшению Vgnn можно достичь с использованием методов машинного проектирования, учитывая при этом возможно большее число факторов. При этом исходные данные, учитываемые в программе расчета, можно разделить на пять групп [41]: параметрические, структурные, схемно-электрические, элементные, копструктивно-технологические.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53