автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Разработка, исследование и моделирование однотактных магнитно-связанных преобразователей в устройствах электропитания электронной аппаратуры

РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОТАКТНЫХ МАГНИТНО-СВЯЗАННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В УСТРОЙСТВАХ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Специальность 05.09.12 Полупроводниковые преобразователи электроэнергии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995

- г -

Работа выполнена на кафедре "Промышленная электроника" Московского энергетического института.

Научный руководитель: к.т.н., доцент Поликарпов А.Г.

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Смольников Л.Е.

к.т.н. Фролов А.Н.

Ведущее предприятие: ОКБ "Меркурий" г. Смоленск

Защита состоится " ^ " 1995 г. в аудито-

рии кафедры ЭПП в /часов СО минут на заседании Специализированного Совета Д.053.16.13 Московского энергетического института.

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 105835 ГСП, Москва, Е-250, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Московского энергетического института.

Автореферат разослан 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

Д.053.16.13 к.т.н. доцент

И.Г. Буре

- а -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Задача уменьшения габаритов и массы источников вторичного электропитания (ИВЭП) обусловила переход к частотам преобразования в десятки и сотни килогерц, что породило проблему снижения уровня генерируемых ими электро- и радиопомех, а также необходимости принятия специальных мер по обеспечению безаварийной работы силовых ключей. Требования к параметрам потребителей электроэнергии, создаваемых преимущественно на основе ниэкопотенциальной микроэлектроники, ужесточили ограничения на величину пульсаций выходного напряжения ИВЭП.

Снижение стоимости электронной аппаратуры предполагает автоматизацию всех технологических процессов ее изготовления. Это определяет необходимость разработки структур преобразователей, содержащих минимальное число дискретных компонентов. Таким образом, одним из наиболее важных направлений развития источников вторичного электропитания является разработка топологий силовых преобразователей, не имеющих токовых пульсаций по входу и выходу, а также содержащих интегрированную магнитную цепь.

Целью работы является разработка, теоретический анализ, моделирование и экспериментальное исследование однотактных преобразователей постоянного напряжения с повышенной частотой коммутации, сочетающих высокоэффективное подавление пульсаций токов во входной и выходной цепях со структурным ограничением напряжения на силовом ключе; разработка методик анализа замкнутых систем стабилизации на их основе, а также исследование способов улучшения статических и динамических характеристик ИВЭП на основе разработанных преобразователей с помощью использования нетрадиционных принципов управления.

Основная идея, положенная в основу разрабатываемых структур преобразователей - использование интегрированной магнитной цепи, выполняющей функцию фильтрации пульсаций входного и выходного токов на основе применения магнитно-связанных сглаживающих фильтров (МСФ) и функцию преобразования уровней напряжения. Это улучшает надежностные и массогабаритные показатели ИВЭП.

- классификация, поиск и разработка новых структур магнитно-связанных однотактных преобразователей (МОПН) с повышенной частотой коммутации, сочетающих низкий уровень пульсаций входного и выходного токов с возможностью создания интегрированной магнитной цепи;

- создание математической модели разработанного магнит-

в диссертации:

но-свяэанного однотактного преобразователя напряжения, адекватно отражающей электромагнитные процессы в нем;

- получение на основе построенной математической модели характеристик установившегося режима разработанного преобразователя напряжения;

- разработка динамических моделей исследуемого преобразователя и получение его реакций на возмущающие воздействия;

- обеспечение устойчивости замкнутых систем стабилизации с разработанным однотактным преобразователем напряжения в качестве силовой части;

- исследование динамических процессов в замкнутых системах стабилизации на основе разработанного преобразователя, а также способов улучшения динамических показателей ИВЭП, в том числе и на основе применения нетрадиционных принципов управления;

- экспериментальная проверка результатов теоретических исследований и доведение их до практической реализации в условиях производства.

Методы исследования

При проведении теоретических исследований использовались: аналитические методы, принятые в электротехнике и теории электрических цепей; теория дифференциальных уравнений; методы теории автоматического управления (ТАУ); метод усреднения в пространстве состояний; преобразование Лапласа; метод гармонической линеаризации; пакеты прикладных программ математического анализа и схемотехнического моделирования. Достоверность полученных аналитических зависимостей и результатов машинного анализа проверялась экспериментальными исследованиями, проведенными на макетных образцах.

Научная новизна:

- сформулированы схемотехнические требования к магнитно-связанным высокочастотным преобразователям, на основании которых разработаны схемы МОПН;

- получены аналитические выражения, описывающие электромагнитные процессы в режимах непрерывного и прерывистого потоков магнитопровода дросселя-трансформатора;

- разработана методика получения линеаризованной малосигнальной схемы замещения преобразователей постоянного напряжения, описывающихся кусочно-линейными дифференциальными уравнениями высокого порядка, основанная на методе усреднения в пространстве состояний;

- проведен малосигнальный анализ МОПН при широтно-импуль-

сной модуляции (ШИМ) и управлении по амплитудному значению тока силового ключа (Т-регулировании). получены частотные характеристики преобразователя для указанных способов регулирования;

- разработана методика расчета сложных переходных процессов в нелинейных импульсных преобразовательных устройствах, описывающихся системами высокого порядка, основанная на построении линеаризованной малосигнальной схемы, пригодной для последующего анализа с помощью программ схемотехнического моделирования (в частности М1СИЭСАР-3);

- предложен способ улучшения статических и динамических параметров ИВЭП на основе использования логометрического принципа управления;

- разработана методика анализа замкнутых систем стабилизации выходного напряжения с логометрическим принципом управления.

Практическая ценность:

- разработанная топология магнитно-связанного преобразователя сочетает эффективное подавление пульсаций входного и выходного токов вне зависимости от индуктивности намагничивания силового трансформатора, структурное ограничение индуктивного выброса напряжения на силовом ключе и возможность использования интегрированной магнитной цепи;

- полученные аналитические выражения для установившегося режима работы исследуемого преобразователя позволяют рассчитать его на заданный уровень пульсаций, выходную мощность, напряжение, и т. д.;

- построенная непрерывная линеаризованная динамическая модель разработанного преобразователя для режима непрерывного и прерывистого потока позволяет исследовать различные принципы управления в замкнутой системе стабилизации в том числе и с помощью частотных критериев;

- анализ, проведенный для замкнутых систем автоматического регулирования с разработанным преобразователем в качестве силовой части на основе ШИМ и Т-регулирования, позволил установить, что использование второго способа управления улучшает динамические характеристики ИВЭП;

- разработанная методика анализа систем стабилизации с логометрическим принципом управления позволяет выбрать их параметры, обеспечивающие устойчивость и высокие динамические показатели.

' Основные положения, выносимые на защиту:

- комплекс требований, предъявляемых к высокочастотным маг-

- б -

нитно-связанным преобразователям;

- топологии разработанных высокочастотных магнитно-связанных однотактных преобразователей напряжения;

- аналитические выражения для регулировочной и внешней характеристик разработанного преобразователя, а также формулы для расчета его элементов для получения заданного уровня пульсаций, выходной мощности, напряжения и т.д.;

- непрерывные динамические модели МОПН в режимах непрерывного и прерывистого магнитного потока дросселя-трансформатора для широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и управления по амплитудному значению тока силового ключа;

- методики анализа переходных процессов в различных замкнутых системах стабилизации на основе разработанного преобразователя, базирующиеся на применении программ схемотехнического анализа;

- структура импульсного стабилизатора с логометрическим принципом управления;

- методики анализа систем стабилизации выходного напряжения с логометрическим принципом управления, основанные на использовании интегрированных пакетов программ математического анализа и схемотехнического моделирования.

Реализация результатов работы:

Результаты работы будут использованы при разработке источника питания для бортовой сети с выходным напряжением 5В в НТЦ "К&Н" НИИЭМ, г. Истра-2 Московской области.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались:

- на семинаре кафедры промышленной электроники Смоленского филиала МЭИ "Использование программ схемотехнического анализа для моделирования преобразовательных устройств",сентябрь 1994 г.

- на семинаре кафедры промышленной электроники МЭИ "Проблемы проектирования преобразователей напряжения с высокоэффективными сглаживающими фильтрами", октябрь 1994 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 111 страницах машинописного текста, иллюстрированного 61 рисунком на 51 странице; списка литературы, включающего 96 источников на 11 страницах; и 6 приложений на 44 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность разработки, теоретических и экспериментальных исследований новых структур преобразователей постоянного напряжения, позволяющих обеспечить улучшение массогабаригных, энергетических, надежностных показателей ИВЭП. сформулирована цель работы и задачи исследования, приведены положения выносимые на защиту, показана их научная новизна и практическая ценность.

В первой главе рассмотрены известные технические решения. позволяющие улучшать удельные показатели ИВЭП; показано, что для построения источников питания малой и средней мощности наиболее целесообразно использовать однотактные преобразователи постоянного напряжения (ОПН), а для эффективного подавления пульсаций -магнитно-связанные фильтры (МСФ). Выявлен ряд достоинств применения МСФ в составе ОПН. одним из которых является возможность построения преобразователя с интегрированнной магнитной цепью. Проведена классификация магнитно-связанных ОПН. на основе которой сформулированы основные требования к новой топологии высокочастотных ОПН - сочетание МСФ во входной и выходной цепях со структурным ограничением выбросов напряжения на силовом ключе.

Применение МСФ существенно усложняет электромагнитные процессы в силовой части ИВЭП, что неизбежно сказывается на динамических характеристиках источника питания. В связи с этим возникает задача анализа существующих систем стабилизации выходного напряжения ИВЭП. а также возможности использования для этой цели нетрадиционных принципов управления. Проведена классификация систем стабилизации выходного напряжения импульсных источников питания и предложена новая система стабилизации (на основе лого-метрического принципа управления) для достижения наилучших статических и динамических параметров.

Рассмотрены известные методы анализа установившегося и динамического режимов работы ОПН. Признано наиболее целесообразным использование для анализа преобразователей с МСФ метода усреднения в пространстве состояний.

Обзор указанных выше проблем определил конкретные задачи проводимого исследования.

Во второй главе приведены схемы разработанных структур магнитно-связанных ОПН, удовлетворяющих сформулированным ранее требованиям, произведен анализ электромагнитных процессов в них. получены основные расчетные соотношения для режимов непрерывного и прерывистого потоков магнитопровода дросселя-трансформатора,

- в -

регулировочные и внешние характеристики.

Схема МОПН (рис. 1) состоит из двух магнитно-связанных фильтров, выполненных на общем магнитопроводе дросселя-трансформатора Т1. Входной МСФ состоит из обмоток VI, У2 и конденсаторов С:, Сг- Выходной МСФ состоит из обмоток Ш, №4 и конденсаторов Сз, С4. При обычной технологии намотки трансформатора, когда обмотки №2 и \)3, Ш выполняются попарно бифилярно. для нормальной работы обоих МСФ в схему вводятся компенсирующие индуктивности , Если имеются технологические возможности точного контроля в процессе изготовления коэффициентов трансформации и связи между соответствующими обмотками, то компенсирующие индуктивности из схемы могут быть исключены. Временные диаграммы

= о*-

Рис. 1

входного и выходного токов и напряжения и тока силового ключа представлены на рис. 2. Ключ УТ1 выключается на емкостную нагрузку (последовательное соединение конденсаторов С1 и Сг), что исключает выбросы напряжения на нем при наличии индуктивностей рассеяния.

Возможно построение выходной части МОПН по схеме удвоения напряжения. Использование такой структуры предпочтительно в высоковольтных преобразователях, работающих на повышенных частотах коммутации. При этом характер электромагнитных процессов не изменяется, поэтому дальнейший анализ приведен лишь для базовой схемы.

Рйс. 3

Анализ установившегося режима, выполненный при допущении идеальности ключевых и магнитных компонентов и малости пульсаций напряжений на конденсаторах и токов в индуктивных компонентах по сравнению с их постоянными составляющими, позволил получить основные характеристики МОПН. Регулировочная характеристика МОПН (рис. 3) описывается следующими выражениями, представленнными в нормированном виде:

- для режима непрерывного потока:

ЦН(Р1) __Р1

п-Е 1-2-01'

- для режима прерывистого потока:

ин Ох „ Б1 / 2-М41-п2

п-Е о"^' 2/4 ргн

где п=Ш/Ш - коэффициент трансформации дросселя-трансформатора; 01 - коэффициент заполнения управляющих импульсов; о"- относительное время протекания тока намагничивания при разомкнутом ключе;

Е - напряжение источника первичной сети; ин - напряжение на нагрузке;

- сопротивление нагрузки; Г- частота коммутации силового ключа;

Ьц - индуктивность намагничивания дросселя-трансформатора. Внешняя характеристика МОПН (рис. 4) в режиме прерывистого пото-

ка описывается выражением, представленным в нормированном виде:

_Uh _ __Di_

n-E 2-Ln-f-n-IH

Е-Di

" Di

где 1н - ток нагрузки.

Выражения для двойной амплитуды пульсаций входного (Л 11> и выходного (Д1з) токов в режиме непрерывного потока:

п-Ih-DI

Л11

г

■Lkl-f •(1-2-Di)

1-01 И1

Ci c2

I„-Di

Л13 =

S-L^-Cs-f'

где Ьк1, Ьк2 " величины компенсирующих индуктивностей;

Сь Сг, Сз - емкости конденсаторов схемы МОПН (см. рис. 1).

В третьей главе произведен анализ исследуемого МОПН с учетом активных сопротивлений ключевых элементов в открытом состоянии и наличия индуктивностей рассеяния в обмотках дросселя-трансформатора.

Показано, что в результате неидеальности ключевых компонентов регулировочная характеристика МОПН имеет экстремум и падающий участок, что ограничивает максимально достижимые выходные напряжения, при этом основной составляющей статических потерь являются потери в выпрямительных диодах. Наличие статических потерь в ключах и индуктивностей рассеяния в обмотках дросселя-трансформатора оказывают также влияние и на внешнюю характеристику, на участке непрерывного потока которой появляется конечный наклон. Получены аналитические выражения для внешней характеристики МОПН с учетом индуктивностей рассеяния.

Показано, что влияние индуктивностей рассеяния проявляется также в возникновении режима прерывистого тока диода УБ1 при превышении ими критического значения. Получены уравнения, позволяющие численным или графическим методом определить значение критической индуктивности рассеяния для заданного установившегося режима. Аналитические выражения проверялись посредством моделирования неидеального МОПН с помощью программы схемотехнического анализа МЮТОСАР-З и экспериментального исследования, при этом достигнуто совпадение с 20%-ой точностью.

Моделирование (см. рис. 2) и экспериментальные исследования подтвердили, что в результате наличия структурного ограничения

индуктивные выбросы напряжения на транзисторном ключе при его запирании отсутствуют. Это позволяет использовать в качестве силового ключа быстродействующие транзисторы без дополнительных цепей устранения перенапряжений, что является существенным достоинством исследуемого МОПН.

В четвертой главе построена непрерывная линеаризованная динамическая модель МОПН для режимов непрерывного и прерывистого потока магнитопровода дросселя-трансформатора.

Поведение схемы преобразователя в динамических режимах описывается полной моделью, которая представляет собой системы дифференциальных уравнений 6-го порядка для замкнутого и разомкнутого состояний силового ключа, решаемые методом припасовывания. Это представляет серьезные неудобства для анализа ее поведения в частотной области, который необходим для применения частотных критериев устойчивости к замкнутой системе стабилизации. Таким образом возникает задача построения непрерывной динамической модели с возможностью ее последующей линеаризации.

С помощью метода усреднения в пространстве состояний получена малосигнальная линейная модель МОПН, представленная в виде электрической схемы (рис. 5). Адекватность малосигнальной и полной моделей проверялась сравнением их реакций на идеальные скачки возмущаемых величин: коэффициента заполнения (рис. 6), тока нагрузки и напряжения питания. Моделирование производилось с помощью программы схемотехнического анализа М1СК!0САР-3. Реакции полной и малосигнальной. моделей совпадают с точностью не хуже 10%, что дает возможность при обеспечении устойчивости в малом

И

м

-е-

-Яф-^&г

Ф^Д ' о2гдф <^33 £гнф ^

"н к

Рис. 6

замкнутых систем стабилизации использовать вместо полной модели силовой части ее линейную малосигнальную модель.

Пятая глава посвящена анализу работы трех видов замкнутых систем стабилизации напряжения с МОПН в качестве силовой части -импульсным стабилизаторам с широтно-импульсной модуляцией, с управлением по амплитудному значению тока силового ключа (Т-регу-лированием) и с логометрическим принципом управления.

Для анализа устойчивости систем в малом производилась линеаризация всех звеньев рассматриваемых систем стабилизации в окрестности заданного установившегося режима работы. При этом в качестве силовой части использовалась ее линейная малосигнальная модель, полученная в главе 4.

Анализ частотных характеристик разомкнутых систем стабилизации выходного напряжения на основе ШИМ и Т-регулирования показал, что без корректирующего звена они не удовлетворяют критерию Найквиста для устойчивости замкнутой системы. Анализ производился при статическом коэффициенте передачи разомкнутой системы равном 100, что соответствует относительной нестабильности выходного напряжения приблизительно в IX. При этом в области частот ниже частоты коммутации на частотных характеристиках разомкнутой системы с ШИМ присутствуют три резонансных пика, осложняющих синтез желаемых частотных характеристик для обеспечения необходимых динамических параметров замкнутой системы с помощью методов линейной ТАУ. При Т-регулировании число подобных пиков уменьшается до двух, что соответствует общей закономерности при переходе от ШИМ к Т-регулированию, выражающейся в понижении порядка системы на единицу. Установлено, что для обеспечения устойчивости замкнутой системы на основе данных способов регулирования во всем диапазоне входных напряжений и токов нагрузки наиболее приемлемым способом коррекции является коррекция с помощью инерционного звена.

Частотные характеристики разомкнутых скорректированных систем (рис. 7, 8) показывают преимущество Т-регулирования по сравнению с широтно-импульсной модуляцией для систем стабилизации с разработанным преобразователем в смысле быстродействия отработки возмущений. Постоянная времени инерционного звена в случае Т-регулирования в 10-100 раз меньше по сравнению с ШИМ при одном и том же петлевом усилении. Это видно по частотам сопряжения АЧХ разомкнутых скорректированных систем с участком -20 дб/дек (рис. 7, 8).

Анализ переходных процессов в замкнутых системах стабилиза-

ции для рассмотренных методов регулирования при отработке сброса тока нагрузки из различных установившихся режимов подтвердил преимущество Т-регулирования в смысле быстродействия и меньшей зависимости длительности и качества переходного процесса от режима работы. Однако обеим системам принципиально присуща такая зависимость, т. к. от режима работы зависит передаточная функция объекта управления - преобразователя постоянного напряжения.

Указанный недостаток можно в значительной степени ослабить при применении логометрического принципа управления, основное отличие которого от традиционных состоит в использовании в качестве элемента сравнения задающего воздействия и сигнала обратной связи не вычитающего, а делительного устройства. В работе рассматривается импульсный стабилизатор на основе логометрического принципа управления с инерционным множительным звеном в качестве регулятора (рис. 9). Такая система является астатической, что особенно важно для прецизионных источников вторичного электропитания.

Принцип работы логометрического стабилизатора напряжения состоит в следующем. В установившемся режиме инерционное звено представляет собой пропорциональное звено с единичным коэффициентом передачи. Если при этом выходное напряжение равно и0п, то выходной сигнал делительного устройства равен 1. Это означает, что выходной сигнал множительного устройства, а следовательно и выходной сигнал ШИМ - коэффициент заполнения управляющих импульсов, не изменяются во времени. Таким образом система находится в равновесии и является астатической. При отклонении 11н от и0п в результате воздействия дестабилизирующих факторов на выходе де-

лительного устройства появится сигнал, отличный от единицы. Выходной сигнал множительного устройства начинает изменяться со скоростью, зависящей от постоянной времени инерционного звена, возвращая систему в состояние равновесия. Как видно из этих рассуждений, передаточная функция объекта управления (т. е. силовой части) не оказывает влияния на работу системы. Это подтверждается и упрощенным дифференциальным уравнением множительно-делительного устройства:

ис-

с1и,

ин(ис, ис (1) ■.. ис (5)

- 1

с

ио-С^г)

где Яь Р?2 - сопротивления делителя напряжения (см. рис. 9); и0 - задающее воздействие;

ис, ист .. .ис(5) - напряжение на выходе инерционного множительного устройства и его производные соответствующих порядков;

И, С - величины резистора и конденсатора инэрционного звена.

Использование в качестве регулятора логометрической системы множительного устройства с положительной обратной связью предполагает наличие у него некоторой инерционности, которая условно изображена в виде ТО цепи на его выходе. Эта цепь является своеобразным корректирующим звеном, обеспечивающим устойчивость замкнутой системы в динамических режимах работы. В малом данная система эквивалентна,линейной системе автоматического регулирования классического типа с интегратором в качестве регулятора (причем постоянная времени интегратора равна постоянной времени инерционности) и с объектом, статический коэффициент передачи которого равен 1. Таким образом, устраняя зависимость от коэффициента усиления объекта управления, логометрическая система устраняет основное противоречие, присущее классическим - между точностью и быстродействием при сохранении устойчивости.

Для обеспечения устойчивости замкнутых систем стабилизации выходного напряжения методами линейной ТАУ все их звенья линеа-ризовывались. При этом в качестве модели силовой части использовалась малосигнальная модель МОПН, являющаяся непрерывным линеаризованным приближением полной модели. Поэтому окончательный вывод об устойчивости замкнутых систем можно сделать после имитационного моделирования с помощью программы МЮЮТСАР-З ряда дина-

/

мических режимов работы ИВЭП (сброса и наброса нагрузки, выхода на режим) или экспериментальной проверки.

Сравнение реакций систем стабилизации на основе ШИМ, Т-ре- ■ гулирования и логометрического принципа на сброс нагрузки показали значительное преимущество последней. В классических системах (ШИМ и Т-регулирование) время и качество переходного процесса сильно зависят от нагрузки. Для логометрических стабилизаторов имеет место практически не зависящее от режима работы преобразователя время отработки возмущения, кроме того зависимость вида переходного процесса от режима значительно ослаблена. Пусковые характеристики ИВЭП с различными системами стабилизации (рис. 10) также демонстрируют преимущество логометрической системы.

Рис. 10

В заключении сформулированы основные выводы по диссертационной работе.

В приложениях приведены схемы и программы моделирования установившегося режима работы идеализированного и неидеального МОПН, динамических режимов ИВЭП на основе МОПН с различными системами стабилизации выходного напряжения, принципиальная схема макетного образца и осциллограммы его работы, а также акт о внедрении результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Проведена классификация структур однотактных преобразователей напряжения магнитно-связанного типа, которая позволила выявить требования к их новым топологиям.

2. Разработана топология магнитно-связанного преобразователя, сочетающая эффективное подавление пульсаций входного и выходного токов вне зависимости от индуктивности намагничивания силового трансформатора со структурным ограничением индуктивного выброса напряжения на силовом ключе и возможностью построения интегрированной магнитной цепи.

3. Разработана полная модель МОПН для анализа его статических и динамических характеристик. Получены соотношения для регулировочной и внешней характеристик разработанного преобразователя для идеализированной и реальной схем.

4. Произведен анализ установившегося режима работы разработанного преобразователя с помощью программ схемотехнического анализа.

5. Разработана методика получения линеаризованной малосигнальной схемы замещения преобразователей постоянного напряжения, описывающихся кусочно-линейными дифференциальными уравнениями высокого порядка, основанная на методе усреднения в пространстве состояний. Малосигнальная схема пригодна для анализа устойчивости замкнутых систем стабилизации с помощью частотных критериев (в частности в среде интегрированного пакета программ схемотехнического анализа МЮИОСАР-З).

6. Построена непрерывная линеаризованная динамическая модель разработанного преобразователя для режима непрерывного и прерывистого потока, позволяющая исследовать различные принципы управления в замкнутой системе стабилизации.

7. Разработаны методики расчета сложных переходных процессов в нелинейных импульсных преобразовательных устройствах, основанные на применении программ схемотехнического анализа.

8. Проведен анализ и выработаны рекомендации по созданию замкнутых систем автоматического регулирования с разработанным преобразователем в качестве силовой части на основе ШИМ и Т-регулирования. Показано, что использование Т-регулирования позволяет улучшить динамические характеристики по сравнению с ШИМ.

9. Разработан способ улучшения статических и динамических характеристик ИВЭП с МОПН на основе логометрического принципа управления. Разработана ме'тодика анализа систем подобного типа, приведены рекомендации для выбора их параметров, обеспечивающих устойчивость и высокие динамические показатели.

- 1У -

Основные результаты работы отражены в следующих публикациях:

1. Поликарпов А.Г.. Третьякова М.А. Высокочастотные преобразователи постоянного напряжения с магнитно-связанными фильтрами во входной и выходной цепях //Труды института /Смоленский филиал МЭИ.-1993,- Вып. 5.- С. 165-170.

2. Третьякова М.А.. Строев H.H. Моделирование статических характеристик короткоканальных мощных МДП-транзисторов с помощью пакета Mathcad //Труды института /Смоленский филиал МЭИ. - 1993. -Вып. 4,- С. 148-152.

3. Строев H.H.. Третьякова М.А. Усовершенствование дефорси-рующей цепи обратноходового однотактного преобразователя //Труды института /Смоленский филиал МЭИ.-1992.-Вып. 2,- С. 198-200.

4. Поликарпов А.Г.. Дьяконов В.П., Третьякова М.А. Анализ переходных процессов и установившегося режима однотактного преобразователя напряжения с помощью программы схемотехнического анализа MICR0CAP-3 //Труды института /Смоленский филиал МЭИ.-1993.-Вып. 5,- С. 157-164.

5. Кульков A.A.. Третьякова М.А. Исследование импульсного источника питания с логометрическим принципом управления //Труды института /Смоленский филиал МЭИ.-1994.-Вып. 6.- С. 85-89.

6. Строев К.Н., Третьякова М.А. Организация двухмашинной автоматизированной системы для контроля мощности излучения и управления импульсным источником питания лазерного диода //Труды института /Смоленский филиал МЭИ.-1991.-Вып. 1.- С. 169-170.

Подписано к печати .1 //VI «?У

Печ. л Тираж lUV 'i;ik;'iW'V

Типография МЭИ, Крагнокядлрмглнли, 13.