Правильна ли форма тока данного преобразователя постоянного тока?

введите описание изображения здесь

Я не понимаю, как ток (в непрерывном режиме работы) в установившемся режиме ограничен для этой схемы преобразователя постоянного тока.

То, что я думал качественно, что ток должен продолжать увеличиваться вот так -введите описание изображения здесь

Мой анализ был примерно таким -

При t=0 ;

Мы замыкаем ключ, и первоначально индуктор имеет нулевой начальный ток, а затем ток продолжает увеличиваться и достигает некоторого значения.

я 1 м а Икс
и в этот момент мы размыкаем переключатель, который заставляет ток индуктора затухать через резистивную нагрузку и достигает значения
я 1 м я н
а затем снова ключ закрывается и снова ток индуктора возрастает и непосредственно перед размыканием ключа ток будет
я 2 м а Икс

НО

я 2 м а Икс > я 1 м а Икс

Поскольку на этот раз начальным условием является I1min, в то время как ранее оно было равно нулю, и, следовательно, мы можем сказать, что с течением времени начальное условие продолжает увеличиваться, что приводит к увеличению тока в каждом цикле и, следовательно, становится неограниченной функцией!

Но что бы я ни анализировал, это не то, что происходит на самом деле, так где же я ошибся в своем анализе? Или эта форма сигнала неправильная?

добавленная вами привязка предназначена для устойчивого состояния. Первоначально ток будет увеличиваться, как вы сказали, преобразователи постоянного тока будут иметь обратную связь, которая контролирует как напряжение, так и ток.
@user19579 user19579, но то, что я нарисовал, также включает переходный ответ
То, что вы показали здесь, является хорошо известной топологией проектирования преобразователей постоянного тока; это понижающий преобразователь, который работает с контуром управления с обратной связью, чтобы поддерживать Vout постоянным. В установившемся режиме, когда переключатель замкнут, катушка индуктивности заряжается по следующему уравнению: Il=(Vin-Vout/L)*t, а Ipeak=(Vin-Vout/L)*Ton. Поскольку Vin, Vout, L и Ton являются постоянными, это означает, что Ipeak одинаков для каждого цикла и не будет увеличиваться. Когда переключатель разомкнут, Il=(-Vout/L)*t, Imin=(-Vout/L)*Toff, а поскольку Vout, L и Toff являются константами, Imin должно быть постоянным и не меняться.
@learn дизайн, спасибо! Таким образом, это означает, что эта схема неполна без контура управления с обратной связью, и если контура управления не будет, то то, что я проанализировал, было действительно правдой (т.е. ток продолжает увеличиваться после каждого цикла)?
@ user215805, Нет, сосредоточьтесь на уравнениях. Все параметры являются константами. Ток увеличивается, если Ton увеличивается, а Toff уменьшается. Вы должны понимать, что анализ выполняется в установившемся, а не в переходном состоянии.

Ответы (1)

Ошибка, которую вы сделали, заключается в том, что вы предположили, что пиковый ток будет расти линейно со временем (в конце каждого цикла зарядки) и на все время. Этого не произойдет из-за нагрузочного резистора; в конечном итоге он ограничивает ток до максимального значения: -

я 0 ( п к ) "=" В С р л О А Д

Вы физически не можете получить ток нагрузки выше указанного выше.

Спасибо Энди! На самом деле я не предполагал, что он растет линейно, скорее, это просто мои плохие навыки рисования, из-за которых это выглядит так, я знаю, что он увеличивается как [V (1-exp(R/L)+zero input response], но все равно Zero input response продолжают изменяться в каждом цикле с изменением начального состояния, а также разве Imax=Vs/R не действует только для цепей LTI RL?Но здесь это нелинейная схема
Я говорю, что вы не можете подняться физически выше, чем Vs/R.
Есть ли способ доказать, что ток будет ограниченной функцией?
Я думал, что сделал именно это. Может быть, вы имеете в виду что-то другое?
Решение дифференциального уравнения, чтобы показать, как он на самом деле устанавливается, или качественный анализ, по крайней мере, для 2-3 циклов, чтобы показать, что ток действительно стремится к определенному максимальному предельному значению.
Просто используйте симулятор. Мертво легко. В любом случае, мы закончили с этим вопросом?
@ user215805 мы закончили с этим вопросом?
@+1, я понял, что вы были частично правы в том, что ток (I) не может превышать V/R, но не обязательно, чтобы ток в конечном итоге достигал V/R, [" в конечном итоге он ограничивает ток до максимального значения" ] поэтому я нашел это предложение запутанным, не могли бы вы улучшить его, чтобы я принял ваш ответ!
@ user215805 мой ответ говорит, что ток будет ограничен максимальным значением, и под этими словами я дал формулу (V / R). Разве это не то, что вы просите меня сделать? Я за то, чтобы улучшить ответ, но я не могу понять, что вы видите, что это сбивает с толку.
@ Я приму ваш ответ, но, надеюсь, вы скажете, между какими максимальными и минимальными значениями (с точки зрения рабочего цикла) ток варьируется в установившемся режиме, что также будет полезно для других пользователей.
@ user215805 Я действительно пытаюсь понять, что вы имеете в виду. Вот мое предположение: рабочий цикл во времени определяет, сколько энергии/тока накапливается в катушке индуктивности. Ток растет линейно со временем при зарядке катушки индуктивности, но только вначале, потому что по мере роста тока напряжение на нагрузочном резисторе также увеличивается, что в конечном итоге ограничивает максимальный ток. Если бы у вас был выходной конденсатор на резисторе (в соответствии со стандартной понижающей схемой), это была бы совсем другая история, потому что конденсатор будет поддерживать Vout почти постоянным в течение всего цикла. Может быть, это то, что вы имеете в виду?
Разве эта конфигурация не очень похожа на прямоугольный двухполупериодный инвертор с нагрузкой RL (только с двумя небольшими отличиями 1. Напряжение на RL равно нулю или V, а в двухполупериодном инверторе это V или -V 2. В квадратном двухполупериодном инверторе в книгах рабочий цикл обычно составляет 1/2, тогда как в этом случае он не 1/2, поэтому он аналогичен двухполупериодному инвертору - в этом случае также ток должен варьироваться между некоторыми максимальными и минимальными значениями тока в установившемся режиме, поэтому я думал, что вы упомянете, какими будут эти максимальные и минимальные значения в устойчивом состоянии
Не вижу сходства, к сожалению.
sciencedirect.com/topics/engineering/full-bridge-inverter , пожалуйста, взгляните на текущую форму волны, надеюсь, вы поймете мою озабоченность!
Текущая форма сигнала выглядит как стандартная форма сигнала зарядки индуктора резистора, поэтому я не уверен, что вы хотите, чтобы я добавил, кроме того, что он, похоже, совпадает с моими более ранними мыслями.
Правильна ли форма тока данного преобразователя постоянного тока?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v