Изменение напряжения при изменении входного напряжения

Рис. 1 Изменения напряжения по [2]

В зависимости от х арактера изменения напряжения в стандарте [2] предусмотрена различная периодичность контроля качества электрической энергии в электрических сетях. При установившемся характере изменения напряжения контроль проводят не менее двух раз в год, а при другом характере (быстроизменяющемся, колеблющемся или переходном) – не менее 1 раза в 2 года.

2. Выра женное в процентах отношение раз ности между напряжением U ₂ , установившимся после окончания процесса изменения напряжения, и напряжением U ₁ в начале процесса:

Значение Δ U при изменении нагрузки электрической машины от номинальной до нулевой (или обратно), вычисленное относительно номинального значения напряжения, называется номинальным и регламентируется стандартами на соответствующие виды и типы электрических машин [3].

Ограничение номинального изменения напряжения для электрических машин вызвано необходимостью исключения чрезмерных колебаний напряжения у потребителей, перегрузки обмоток возбуждения или повреждение междувитковой изоляции обмоток. Номинальное изменение напряжения машин постоянного тока и синхронных машин без системы автоматического регулирования возбуждения не должно превышать ±20% U ном, причем у машин постоянного тока оно должно быть не меньше 2,0% U ном.

Для электрических машин с системой автоматического регулирования возбуждения вместо термина изменение напряжения (во втором значении), используют термин установившееся отклонение напряжения.

С точки зрения электромагнитной совместимости [1] изменение напряжения рассматривается как помеха, воздействующая на техническое средство.

1. ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний.

2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

3. ГОСТ 4.409-85 Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания.

4. ГОСТ 4.167-85 Машины электрические вращающиеся крупные свыше 355 габарита. Номенклатура показателей

5. ГОСТ 183—74. Машины электрические вращающиеся . Общие технические условия (не действует на территории РФ. см. [6]).

6. ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) . Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики.

7. ГОСТ 23875-88 Качество электрической энергии . Термины и определения [1] .

8 . Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. Л.: Энергоатомиздат, 1984

9. Захаров О.Г. Испытатель электрических машин, аппаратов и приборов. М.6 Высшая школа, 1982.

10. Захаров О.Г. Настройка аппаратуры и систем судовой электроавтоматики. 2-е издание. Л.: Судостроение, 1982.

11. Захаров О.Г. Словарь-справочник по настройке судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1987,

[1] Стандарт не распространяется на электрическую энергию внутри приемников электрической энергии

© ЗАХАРОВ О.Г. 2010-2013. Правка 2015, 2016 ,2017 ,2021

Источник

Нестабильность выходного напряжения источника питания DC-DC

Методика расчета нестабильности выходного напряжения источника питания DC-DC

Одним из параметров, определяющих качественные характеристики источника питания DC-DC, является нестабильность выходного напряжения при воздействии следующих факторов: изменения температуры, входного напряжения, выходного тока и времени.

Значения частных нестабильностей выходного напряжения измеряют до и во время воздействия одного из факторов. Величина выходного напряжения до воздействия заданного фактора принимается за исходное значение (U).

При воздействии каждого из факторов выбирают максимальную (Umax) и минимальную (Umin) величину выходного напряжения. По этим значениям вычисляют частные нестабильности, каждая из которых обычно имеет положительную и отрицательную составляющие. По результатам измерения частных нестабильностей рассчитывается суммарная нестабильность выходного напряжения.

1. Проверка нестабильности выходного напряжения при плавном изменении входного напряжения

Подключить к источнику питания номинальное входное напряжение. Произвести подключение к выходу источника номинальной нагрузки и измерить выходное номинальное напряжение (U).

Плавно увеличить входное напряжение до максимальной величины. Измерить выходное напряжение (Umax). Плавно уменьшить входное напряжение до минимальной величины. Измерить выходное напряжение (Umin).

Рассчитать частную нестабильность выходного напряжения (Нu) по формуле (1):

2. Проверка нестабильности выходного напряжения при изменении выходного тока

Подключить к источнику питания номинальное входное напряжение. Измерить выходное напряжение (U) источника питания при 0,5 номинальной нагрузки. Измерить выходное напряжение (Umax) в режиме наименьшего значения выходного тока источника питания (в режиме холостого хода). Измерить выходное напряжение (Umin) источника питания при номинальной нагрузке.

Рассчитать частную нестабильность выходного напряжения (НI) по формуле (2):

3. Проверка временной нестабильности выходного напряжения

Подключить к источнику питания номинальное входное напряжение. Произвести подключение к выходу источника номинальной нагрузки. Первое измерение выходного напряжения (U) провести через 30 мин после включения источника, а остальные измерения — через каждые 2 ч в течение 8 ч непрерывной работы.

Выбрать из данных показаний наименьшее (Umin) и наибольшее (Umax) значения выходного напряжения. Рассчитать частную нестабильность выходного напряжения (НT) по формуле (3):

4. Проверка температурной нестабильности выходного напряжения

Подключить к источнику питания номинальное входное напряжение. Произвести подключение к выходу источника номинальной нагрузки и измерить выходное номинальное напряжение (U) при нормальных климатических условиях.

Провести измерения выходного напряжения при увеличении температуры окружающей среды до повышенной рабочей температуры, а затем — при уменьшении температуры до величины пониженной рабочей температуры источника.

Выбрать из данных показаний наименьшее (Umin) и наибольшее (Umax) значения выходного напряжения. Рассчитать частную нестабильность выходного напряжения (Нt) по формуле (4):

5. Расчет суммарной нестабильности выходного напряжения

Расчет суммарной нестабильности выходного напряжения (H∑) источника производится непосредственным суммированием отдельно положительных и отдельно отрицательных величин частных нестабильностей:

• нестабильности при плавном изменении входного напряжения;
• нестабильности при плавном изменении выходного тока;
• временной нестабильности;
• нестабильности при изменении температуры.

Испытания считаются положительными, если суммарная нестабильность выходного напряжения не превышает заданных значений для данного типа испытываемого источника питания DC-DC.

ЗАО «РЕОМ» производит источники питания ПНВ27 класса DC-DC.
ИВЭП серии ПНВ27 рассчитаны на питание от сети постоянного тока напряжением в диапазоне от 22В до 34В.

Контактная информация:
тел: (812) 387-55- 06, 387-65-64, 387-86-94
тел/факс: (812) 327-96-60
e- mail: ,

ExpoElectronica 2020. 23-я международная выставка электронных компонентов, модулей и комплектующих

Минпромторг РФ представил стратегию развития микроэлектроники до 2030 года.

Изменения в ФЗ «Об обеспечении единства измерений»

ЭкспоЭлектроника 2019 — 22-я международная выставка электронных компонентов, модулей и комплектующих

Международная выставка Electronica 2018 прошла с 13 по 16 ноября в Мюнхене (Германия)

Конференция «Испытания ЭКБ. Возможности и проблемы»

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Изменение — входное напряжение

Изменение входного напряжения под действием выходного представляет собой, как указывалось, обратную связь по напряжению. [1]

Изменения входного напряжения влияют на параметры стабилизаторов постольку, поскольку в последовательных схемах при этом меняется напряжение на регулирующем транзисторе, а в параллельных — его ток. [2]

Если изменения входного напряжения , тока базы if и тока коллектора i K укладываются в линейные участки входной и переходной характеристик, то форма выходного напряжения будет соответствовать форме входного напряжения. [4]

Часто изменения входного напряжения стабилизатора характеризуют относительными отклонениями в сторону увеличения й и в сторону уменьшения бц; отклонения эти обычно выражают в виде десятичных дробей. [5]

Диапазон изменения входных напряжений , входящих в целевую функцию, в качестве делителя находится в пределах 0 1 10 В. [6]

Диапазон изменения входного напряжения Um позволяет установить пределы изменения напряжения на входе стабилизатора, при которых сохраняются точностные свойства стабилизатора. [7]

При изменениях входного напряжения соответственно меняются ток и падение напряжения на обмотке даб. Таким образом, напряжение, приходящееся на контур, в соответствии с его характеристикой остается почти неизменным. [9]

При изменении входного напряжения , например увеличении, в первый момент начинает увеличиваться напряжение на выходе. Увеличение напряжения на выходе приводит к увеличению напряжения t / дц, увеличивается положительный потенциал на базе транзистора Гу, увеличивается его базовый и коллекторный токи. Гр, и его коллекторный ток увеличивается. Напряжение на выходе стабилизатора уменьшается до первоначального значения с определенной степенью точности. [11]

При изменении входного напряжения либо тока от 0 до конечного значения поддиапазона преобразования частота на выходе преобразователя изменяется от 0 до 10000 гц. [12]

При изменении входного напряжения автоматически изменяется сопротивление регулирующей лампы и падение напряжения на ней, которое компенсирует изменение напряжения на входе, обеспечивая постоянство выходного напряжения. Например, если повысится напряжение на входе или уменьшится ток нагрузки, то в первый момент увеличится напряжение на выходе. [14]

Источник

8.2. Характеристики операционных усилителей

ОУ характеризуются усилительными, входными, выходными, энергетическими, дрейфовыми, частотными и скоростными характеристиками.

Коэффициент усиления (K_U) равен отношению приращения выходного напряжения к вызвавшему это приращение дифференциальному входному напряжению при отсутствии обратной связи (ОС). Он изменяется в пределах от 10 3 до 10 6 .

Важнейшими характеристиками ОУ являются амплитудные (передаточные) характеристики (рис. 8.4). Их представляют в виде двух кривых, относящихся соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам. Характеристики снимают при подаче сигнала на один из входов при нулевом сигнале на другом. Каждая из кривых состоит из горизонтального и наклонного участков.

Горизонтальные участки кривых соответствуют режиму полностью открытого (насыщенного), либо закрытого транзисторов выходного каскада. При изменении входного напряжения на этих участках выходное напряжение усилителя остается постоянным и определяется напряжениями +U_{вых max)} -U_{вых max}. Эти напряжения близки к напряжению источников питания.

Наклонному (линейному) участку кривых соответствует пропорциональная зависимость выходного напряжения от входного. Этот диапазон называется областью усиления. Угол наклона участка определяется коэффициентом усиления ОУ:

Большие значения коэффициента усиления ОУ позволяют при охвате таких усилителей глубокой отрицательной обратной связью получать схемы со свойствами, которые зависят только от параметров цепи отрицательной обратной связи.

Амплитудные характеристики (см. рис. 8.4), проходят через нуль. Состояние, когда U_вых = 0 при U_вх = 0,называется балансом ОУ. Однако для реальных ОУ условие баланса обычно не выполняется. При U_вх = 0 выходное напряжение ОУ может быть больше или меньше нуля:

Напряжение (U_смо), при котором U_вых = 0, называется входным напряжением смещения нуля (рис. 8.5). Оно определяется значением напряжения, которое необходимо подавать на вход ОУ для получения нуля на выходе ОУ. Обычно составляет не более единиц милливольт. Напряжения U_смо и ∆U_вых (∆U_вых = U_сдв — напряжение сдвига) связаны соотношением:

Основной причиной появления напряжения смещения является существенный разброс параметров элементов дифференциального усилительного каскада.

Зависимость параметров ОУ от температуры вызывает температурный дрейф входного напряжения смещения. Дрейф входного напряжения смещения – это отношение изменения входного напряжения смещения к изменению окружающей температуры:

Обычно E_смо составляет 1…5 мкВ / °С.

Используемый диапазон входного напряжения называется областью ослабления синфазного сигнала. Операционные усилители характеризуется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (К_осс) – отношением коэффициента усиления дифференциального сигнала (К_uд) к коэффициенту усиления синфазного сигнала (К_{u сф}).

Коэффициент усиления синфазного сигнала определяется как отношение изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению синфазног
о входного сигнала). Коэффициент ослабления синфазного сигнала обычно выражается в децибелах.

Входное сопротивление, входные токи смещения, разность и дрейф входных токов смещения, а также максимальное входное дифференциальное напряжение характеризуют основные параметры входных цепей ОУ, которые зависят от схемы используемого дифференциального входного каскада.

Входной ток смещения (I_см) – ток на входах усилителя. Входные токи смещения обусловлены базовыми токами входных биполярных транзисторов и токами утечки затворов для ОУ с полевыми транзисторами на входе. Другими словами, I_см – это токи, потребляемые входами ОУ. Они обуславливается конечным значением входного сопротивления дифференциального каскада. Входной ток смещения (I_см), приводимый в справочных данных на ОУ, определяется как средний ток смещения:

Входной ток сдвига – это разность токов смещения. Он появляется вследствие неточного согласования коэффициентов усиления по току входных транзисторов. Ток сдвига является переменной величиной, лежащей в диапазоне от нескольких единиц до нескольких сотен наноампер.

Вследствие наличия входного напряжения смещения и входных токов смещения схемы ОУ приходится дополнять элементами, предназначенными для начальной их балансировки. Балансировка осуществляется подачей на один из входов ОУ некоторого дополнительного напряжения и введения резисторов в его входные цепи.

Температурный дрейф входного тока – коэффициент, равный отношению максимального изменения входного тока ОУ к вызвавшему его изменению окружающей температуры.

Температурный дрейф входных токов приводит к дополнительной погрешности. Температурные дрейфы важны для прецизионных усилителей, так как, в отличии от напряжения смещения и входных токов, их очень сложно скомпенсировать

Максимальным дифференциальным входным напряжением лимитируется напряжение, подаваемое между входами ОУ в схеме, для исключения повреждения транзисторов дифференциального каскада

Входное сопротивление зависит от типа входного сигнала. Различают:

· дифференциальное входное сопротивление (R_{вх диф}) – (сопротивление между входами усилителя);

· синфазное входное сопротивление (R_{вх сф}) – сопротивление между объединенными входными выводами и общей точкой.

Значения R_{вх диф} лежат в интервале от нескольких десятков килоом до сотен мегаом. Входное синфазное сопротивление R_{вх сф} на несколько порядков больше R_{вх диф}.

Выходными параметрами ОУ являются выходное сопротивление, а также максимальное выходное напряжение и ток.

Операционный усилитель должен обладать малым выходным сопротивлением (R_вых) для обеспечения высоких значений напряжения на выходе при малых сопротивлениях нагрузки. Малое выходное сопротивление достигается применением на выходе ОУ эмиттерного повторителя. Реальное R_вых составляет единицы и сотни ом.

Максимальное выходное напряжение (положительное или отрицательное) близко к напряжению питания. Максимальный выходной ток ограничивается допустимым коллекторным током выходного каскада ОУ.

Энергетические параметры ОУ оценивают максимальными потребляемыми токами от обоих источников питания и соответственно суммарной потребляемой мощностью.

Усиление гармонических сигналов характеризуется частотными параметрами ОУ, а усиление импульсных сигналов – его скоростными или динамическими параметрами.

Частотная зависимость коэффициента усиления ОУ без обратной связи называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ).

На низких частотах коэффициент усиления операционного усилителя без ОС очень велик и остается постоянным до частоты, называемой частотой среза (f_ср,), а затем появляется спад АЧХ, коэффициент усиления начинает уменьшаться. Причиной этого является частотная зависимость параметров транзисторов и паразитных емкостей схемы ОУ. По граничной частоте (f_гр), которой соответствует снижение коэффициента усиления ОУ в , оценивают полосу пропускания частот усилителя, составляющую для соврем
енных ОУ десятки мегагерц.

Частота (f₁), при которой коэффициент усиления ОУ равен единице, называется частотой единичного усиления.

Вследствие создаваемого усилителем в области высоких частот фазового сдвига выходного сигнала относительно входного фазо-частотная характеристика ОУ по инвертирующему входу приобретает дополнительный (сверх 180°) фазовый сдвиг (рис. 8.8).

Для обеспечения устойчивой работы ОУ необходимо уменьшать запаздывание по фазе, т.е. корректировать амплитудно-частотную характеристику ОУ.

Динамическими параметрами ОУ являются скорость нарастания выходного напряжения (скорость отклика) и время установления выходного напряжения. Они определяются по реакции ОУ на воздействие скачка напряжения на входе (рис. 8.9).

Скорость нарастания выходного напряжения – это отношение приращения ( U_вых) к интервалу времени ( t), за который происходит это приращение при подаче на вход прямоугольного импульса. То есть

Чем выше частота среза, тем больше скорость нарастания выходного напряжения. Типовые значения V_{U вых} – единицы вольт на микросекунды.

Время установления выходного напряжения (t_уст) – время, в течение которого U_вых операционного усилителя изменяется от уровня 0,1 до уровня 0,9 установившегося значения U_вых при воздействии на вход ОУ прямоугольных импульсов. Время установления обратно пропорционально частоте среза.

Источник