Импульсных источниках

В зависимости от длины линий электропередачи и высоты опор среднее число ударов молнии в линию за год колеблется от 250 (для линий 750 кВ) до 5 (для линий 35 кВ). При отсутствии специальной грозозащиты и недостаточной импульсной прочности изоляции линий эти удары молнии в большинстве случаев приводили бы к перекрытию изоляции линий и их отключению, что экономически неоправдано. Допустимые импульсные напряжения для изоляции электрооборудования определяются гарантированной импульсной прочностью, которая установлена несколько ниже импульсных испытательных напряжений (для изоляторов, электрических аппаратов и измерительных трансформаторов —на 10—15%, для силовых трансформаторов — на 25%).

Примечания: 1. Величины импульсных испытательных напряжений указаны для нормальных атмосферных условий: в числителе — полным импульсом, в знаменателе—срезанным импульсом.

12.1. Нормированная форма импульсных испытательных напряжений 35—516

750 кВ) до 5 (для линий 35 кВ). При отсутствии специальной грозозащиты и недостаточной импульсной прочности изоляции линий эти удары молнии в большинстве случаев приводили бы к перекрытию изоляции линий и их отключению, что экономически не оправдано. Допустимые импульсные напряжения для изоляции электрооборудования определяются гарантированной импульсной прочностью, которая установлена несколько ниже импульсных испытательных напряжений (для изоляторов, электрических аппаратов и измерительных трансформаторов примерно на 10—15%, для силовых трансформаторов — на 25%).

Значения импульсных испытательных напряжений приведены в табл. 2-6.

Класс Амплитуды импульсных испытательных напряжений, кВ Класс Амплитуды импульсных испытательных напряжений, кВ

При определении импульсных испытательных напряжений в качестве воздействующего на трансформатор в эксплуатации импульсного напряжения принимают остающееся импульсное напряжение на вентильном разряднике при протекании через разрядник импульсного тока 5 ка для классов напряжения до 220 кв и 10 ка для классов 330 и 500 кв.

Источниками импульсных испытательных напряжений являются генераторы импульсных напряжений (ГИН). В простейшем случае одноступенчатого ГИН его схема имеет вид, представленный на 156.

12.1. Нормированная форма импульсных испытательных напряжений fts_ 51 fi

750 кВ) до 5 (для линий 35 кВ). При отсутствии специальной грозозащиты и недостаточной импульсной прочности изоляции линий эти удары молнии в большинстве случаев приводили бы к перекрытию изоляции линий и их отключению, что экономически не оправдано. Допустимые импульсные напряжения для изоляции электрооборудования определяются гарантированной импульсной прочностью, которая установлена несколько ниже импульсных испытательных напряжений (для изоляторов, электрических аппаратов и измерительных трансформаторов примерно на 10—15%, для силовых трансформаторов — на 25%).

отсутствия при импульсных испытательных напряжениях пробоев или перекрытий по уступу (от края обкладки вдоль слоев бумаги) между обкладками.

импульса излучения- и датчик сигнала запуска регистрирующей аппаратуры (электронных осциллографов). Этот блок необходим только при испытании изделий на импульсных источниках излучения. В качестве датчиков формы импульсов гамма-излучений могут быть использованы фотоэлектронные умножители с фотолюминес-254

В состав выпрямителя могут входить: силовой трансформатор СТ, вентильный блок ВБ, фильтрующее устройство ФУ и стабилизатор напряжения СН. Трансформатор СТ выполняет следующие функции: преобразует значение напряжения сети, обеспечивает гальваническую изоляцию нагрузки от силовой сети, преобразует количество фаз силовой сети. В импульсных источниках питания трансформатор обычно отсутствует, так как его функции выполняет высокочастотный инвертор.

Стабилизатор напряжения СН предназначен для уменьшения влияния внешних воздействий: изменения напряжения питающей сети, температуры окружающей среды, изменения нагрузки и др., — на выходное напряжение выпрямителя. Стабилизатор напряжения можно установить не только на выходе выпрямителя, но и на его входе. Если к стабильности выходного напряжения не предъявляется особых требований, то стабилизатор может быть или совсем исключен или его функции переданы другим узлам. Например, в импульсных источниках питания функции стабилизатора может выполнять регулируемый инвертор (РИ) или регулируемый вентильный блок.

В то же время пульсации выходного напряжения в импульсных источниках питания больше, чем у линейных, что обусловлено сложностью подавления коротких импульсов при работе импульсного преобразователя. Другие характеристики у этих источников практически совпадают.

Рассмотренные автоколебательные преобразователи находят ограниченное применение в импульсных источниках питания. Блокинг-генераторы применяются в дешевых источниках питания малой мощности (до 100 Вт). Они имеют минимальное число силовых элементов, однако выходное напряжение имеет несимметричную форму, подмагничивается трансформатор и плохо используется силовой транзистор. Генераторы Ройера могут обеспечить более высокую выходную мощность (до 300 Вт), однако в них сложно обеспечить стабилизацию выходного напряжения.

Коэффициент мощности и его роль в импульсных источниках питания. Коэффициентом мощности Кк называется отношение активной мощности Р переменного и пульсирующего тока, измеренной ваттметром, к кажущейся мощности S, определяемой как произведение действующих значений напряжения U и тока /, измеренных вольтметром и амперметром:

Как видно из схемы, получение коэффициента мощности, близкого к единице, достигается за счет исключения из выпрямителя емкости фильтра, которая обычно устанавливается в импульсных источниках питания (см. 34.2) для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Вместо этой емкости в схему вводится высокочастотный импульсный стабилизатор повышающего типа, с небольшой индуктивностью L на входе, работающий в граничном режиме прерывистого тока в индуктивности.

В этом разделе мы в два этапа расскажем все об импульсных источниках питания. Сначала мы опишем базовый импульсный стабилизатор, работающий от традиционного нестабилизированного источника постоянного тока. Существуют три схемы, используемые для а) понижения (выходное напряжение меньше входного), б) повышения (выходное напряжение больше входного) и инвертирования (полярность выходного напряжения противоположна полярности входного) напряжения. Затем мы сделаем радикальный шаг-опишем «еретические» (и наиболее широко используемые) схемы, работающие прямо от шины питания с выпрямленным напряжением без изолирую-

Следует отметить, что индуктивность и конденсатор в импульсном стабилизаторе не работают как LC-фильтр. Для простого понижающего стабилизатора еще могут быть какие-то сомнения, но, очевидно, что схема, которая инвертирует уровень постоянного тока, едва ли является фильтром! Катушка индуктивности представляет собой запасающее энергию устройство без потерь (запасенная энергия равна 1/2Ы2), способное преобразовывать импеданс для того, чтобы сохранить энергию. Это точное определение с физической точки зрения, в котором отражен тот факт, что энергия заключена в магнитном поле. Мы обычно привыкли рассматривать конденсатор как устройство, хранящее энергию (запасенная энергия равна 1/2CU2), которое выполняет свою функцию в импульсных источниках питания, как и в традиционных последовательных стабилизаторах.

В импульсных источниках с несколькими выходами для обратной связи можно использовать только один выход. Для

3. Выпускаются и получили широкое распространение импульсные источники на несколько выходов. Однако отдельные выходы формируются с помощью дополнительных обмоток на общем трансформаторе. Как правило, обратная связь снимается с выхода с наибольшим током (обычно с выхода + 5 В), а это означает, что остальные выходы стабилизируются не очень хорошо. В спецификации указывается обычно «кросс-стабилизация», которая показывает, например, насколько меняется напряжение на выходе +12 В при изменении нагрузки на выходе +5 В от 75% полной нагрузки до 50% или 100% полной нагрузки; типовое значение кросс-стабилизации составляет 5%. В некоторых многовыходных импульсных источниках добиваются превосходной стабилизации, используя на вспомогательных выходах линейные пост-стабилизаторы, но это исключение. Внимательно просматривайте технические данные!