Рис.21. Гармонический состав выходного напряжения регулятора
Для выших гармоник регулятора:
FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(a)
DC COMPONENT = 7.883279E+01
HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED
NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)
1 2.000E+04 1.466E-01 1.000E+00 1.712E+02 0.000E+00
2 4.000E+04 1.261E-02 8.600E-02 -1.459E+02 -4.882E+02
3 6.000E+04 6.185E-03 4.220E-02 8.966E+01 -4.238E+02
4 8.000E+04 5.494E-03 3.748E-02 -1.221E+02 -8.068E+02
5 1.000E+05 2.836E-03 1.935E-02 1.145E+02 -7.413E+02
6 1.200E+05 1.277E-03 8.713E-03 1.526E+02 -8.744E+02
7 1.400E+05 6.804E-04 4.641E-03 -4.599E+01 -1.244E+03
8 1.600E+05 2.207E-03 1.506E-02 -9.241E+01 -1.462E+03
9 1.800E+05 5.488E-04 3.744E-03 3.886E+01 -1.502E+03
10 2.000E+05 7.829E-04 5.341E-03 7.796E+01 -1.634E+03
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 1.064014E+01 PERCENT
JOB CONCLUDED
TOTAL JOB TIME 8.12
В замкнутой системе:
Рис.22 замкнутая система
Описание элементов схемы:
Коэффициент передачи GAIN = 10
Служит для снятия управляющего сигнала..
S1 – сумматор. Вычисляет отклонение напряжения с R2 от опорного.
V7 – источник опорного напряжения.
L – Ограничитель напряжения.
S2 – сумматор. Суммирует сигнал управления с сигналом ошибки
V8 – генератор пилообразного напряжения
U1 – компаратор. Сравнивает пилообразный сигнал с управляющим для получения, управляющего ключом, сигнала.
S2 –ключ, управляемый сигналом с компаратора
Построить ЛАЧХ и ФЧХ звена обратной связи регулятора;
Передаточная функция обратной связи:
Для построения частотных характеристик соберем схему:
Рис.23 звена обратной связи регулятора
Рис.24 ЛАЧХ звена обратной связи
Рис.25 ФЧХ звена обратной связи
2.8. Построить входную характеристику регулятора;
E | Uвых |
80.616 | |
80.18 | |
79.89 |
Рис.26входная характеристика регулятора
2.9. Построить нагрузочную характеристику (диапазон изменения ) при различных значениях коэффициента усиления обратной связи;
Rн, Ом | Uвых, В | ||
K=1 | K=10 | K=100 | |
79,466 | 79,79 | 79,639 | |
79,47 | 79,89 | 79,859 | |
79,86 | 79,97 | 79,957 | |
80,67 | 80,42 | 80,15 | |
81,413 | 80,34 | 80,14 |
Рис.27 нагрузочная характеристика
Получить диаграммы выходного напряжения и тока регулятора при скачкообразных входного напряжения и тока нагрузки для различных значений коэффициента обратной связи;
Параметры элементов:
Источник V5 – создаёт скачок входного напряжения регулятора.
При К=1000
Схема для скачкообразного изменения входного напряжения:
Рис.28 Схема для скачкообразного изменения входного напряжения
Рис.29 Диаграммы при k=1
При K=10
Рис.30 Диаграммы при k=10
Схема для скачкообразного изменения нагрузки:
Рис.31 Схема для скачкообразного изменения нагрузки
Рис.32 Диаграммы при k=10
Часть 3
Рассчитать и выбрать силовой полупроводниковый прибор (СПП) для силового ключа регулятора. Исходя из выбранного СПП, определить требования к цепи управления силового ключа. В программном комплексе PSpice провести коррекцию ранее построенной математической модели регулятора с учетом выбранного СПП и его цепи управления.
- Ток через ключ не превышает 36.15А в установивешмся режием
- Напряжение не превышает 145В.
По каталогу на сайте www.irf.com выбираем транзистор irfb42n20d;
Parameter | Value |
Package | TO-220AB |
Circuit | Discrete |
Polarity | N |
VBRDSS (V) | |
RDS(on) Max 10V (mOhms) | 55.0 |
ID @ TC = 25C (A) | 42.6 |
ID @ TC = 100C (A) | |
Qg Typ (nC) | 91.0 |
Qgd Typ (nC) | 43.0 |
Rth(JC) (K/W) | 0.50 |
Power Dissipation @ TC = 25C (W) | |
PbF | PbF Option Available |