Коэффициент полезного действия

Для оценки КПД рассмотрим упрощенную схему

Предположим, что на вход ИВЭП поступает от источника первичного питания

мощность Р_Σ. Из этой мощности часть Р_пр рассеивается в ИВЭП, а другая Р_п поступает нагрузку. При этом КПД η_п можно определить по формуле.

,

Мощность Р_Σn поступающая в нагрузку равна выходной мощности Р_п ИВЭП. Часть этой мощности рассеивается в нагрузке, а другая является полезной мощностю нагрузки. КПД нагрузки можно определить по формуле

,

Из полученных уравнений можно найти мощности, которые теряются в нагрузе, ИВЭП.

,

В результате получаем мощность, которая рассеивается в нагрузке и ИВЭП

Эффективность ИПЭП

Этот параметр можно определять отношением мощности, рассеиваемой ИВЭП к сумарной мощности рассеяния

,

Это позволяет приблизительно оценивать размеры ИВЭП в общих размерах системы.

Надежность ИВЭП

Источники электопритания должны в течении определенного времени сохранять свои параметры в пределах. Указанных в технических условиях, для обеспечения надежной работы электронных устройств. Надежность обеспечивается мероприятиями, выполняемыми на этапе разработки. Изготовления и эксплуатации.

Обеспечение надежности сводится к следующим основным положениям:

- тщательное обоснование выбора структурной схемы,

- обоснование выбора элементной базы с достаточно высоким запасом по предельным

параметрам и режимам,

- разработка конструкции обеспечиващей хороший теплоотвод и легкий доступ к

отдельным узлам и элементам,

- проведение всесторонних испытаний макетов.

При разработке должны предусматриваться различные узлы защиты, которые не учавствуют в работе ИВЭП, но обеспечиваю повышение надежности.

В их функцию входят:

- защита силовых элементов,

- защита ИВЭП от коротких замыканий или полного отключения нагрузки,

- защита от возможного повышения или понижения питающего напряжения,

- защита нагрузки от возможных повышений или понижений выходного напряжения,

- защита от повышения температуры окружающей среды.

Приведем несколько схем иллюстриющих, повышение надежности ИВЭП. Которые выполняются на стадии проектирования

Схема ограничения тока в выпрямительном диоде

Схема мостового инвертора (а) и графики управляющих напряжений при

наличии сквозных токов (б) и без них (в)

Теперь можно начать рассматривать конкретные схемы маломощных однофазных выпрямителей.

Если схема вентильного блока (ВБ) выполнена по мостовой схеме, то роль трансформатора заключается в преобразовании величины питающего напряжения. Если схема использует трансформатора с нулевым выводом, то трансформатор является составной частью силовой схемы. Принцип выпрямления основывается на получении при помощи диодной схемы (ВБ) из двухполярной синусоидальной кривой напряжения U₂(ωt) однополярных полуволн напряжения U_d(ωt). Напряжение Ud(ωt) характеризует кривую выпрямленного напряжения выпрямителя. Ее постоянная составляющая Ud определяет среднее значение выпрямленного напряжения. Рассматривая полученную кривую Ud(ωt) можно сделать вывод, что помимо постоянной составляющей выпрямленное напряжение содержит переменную, которая определяется, как Ud(ωt)-Ud.

Рис.6.5. Кривые выпрямленного напряжения

Наличие ее нежелательно, так, как она ухудшает качество выходного напряжения. Для ее устранения ставят фильтры. Наличие фильтров меняет характер нагрузки. Между фильтром и нагрузкой иногда ставят стабилизатор напряжения. Его роль заключается в том, чтобы стабилизировать выходное напряжение в зависимости от изменения входного напряжения или параметров нагрузки.

Теперь можно начать рассматривать конкретные схемы маломощных однофазных выпрямителей.