2.Основные показатели стабилизированных источников вторичного электропитания
Любой источник вторичного электропитания характеризуется рядом определенных качественных показателей или признаков: условиями эксплуатации, параметрами входной и выходной электрической энергии, выходной мощностью, коэффициентом полезного действия, удельными показателями, показателями надежности, временем непрерывной работы, временем готовности, числом каналов, элементной базой [24, 53].
Параметры выходной электрической энергии ИВЭП подразделяют на: электрические, энергетические, удельные, надежностные и конструктор-ско-технологические – могут быть определены сравнительно простыми математическими выражениями.
Электрические показатели можно разделить на две группы: статичес-кие, определяемые при медленном изменении во времени возмущающих факторов (напряжения, тока, температуры окружающей среды), и динами-ческие, определяемые при быстром (скачкообразном) появлении возмущаю-щих факторов, например, при импульсном характере нагрузки.
К статическим электрическим показателям стабилизированных ИВЭП относятся:
1.
Номинальное напряжение питающей сети
.
2.
Предельные значения
и
или относительные изменения
и в-
напряжения питающей сети в сторону
повышения
;
в
сторону понижения напряжения
.
3.
Номинальное выходные напряжение (на
нагрузке) постоянного тока одноканального
ИВЭП
.
Пределы регулировки выходного напряжения
,
.
4.
Номинальный ток нагрузки
.
Пределы изменения тока нагрузки
,
.
5.
Нестабильность выходного напряжения
при изменении напряжения питания на
.
при
,
.
6.
Нестабильность выходного напряжения
при
изменении тока нагрузки на
,
при
,
.
7.Нестабильность
выходного напряжения
в заданный промежуток времени t
,
при
,
,
.
8.Температурный
коэффициент выходного напряжения (ТКН)
при изменении температуры окружающей
среды
или
.
9.
Нестабильность выходного напряжения
при одновременном воздействии всех
возмущающих факторов
определяется как алгебраическая сумма
соответствующих нестабильностей для
каждого фактора в отдельности (с учетом
знака слагаемых)
.
10. Для характеристики точности стабилизации выходного напряжения ИВЭП наряду с относительными значениями нестабильности часто пользуются коэффициентом стабилизации. Этот коэффициент показывает, во сколько раз относительное приращение выходного напряжения источника меньше относительного приращения данного возмущающего фактора при прочих неизменных условиях.
Коэффициент
стабилизации по напряжению питания
при
,
.
Коэффициент
стабилизации по току нагрузки
при
,
.
Коэффициент
стабилизации по температуре окружающей
среды
при
,
.
11.
Выходное (внутреннее) сопротивление
стабилизированного ИВЭП определяется
как отношение изменения выходного
напряжения
к вызвавшему это изменение приращению
тока нагрузки
при
,
.
12.
Коэффициент пульсации выходного
напряжения
определяется как отношение переменной
составляющей выходного напряжения
к номинальному значению выходного
напряжения
при
,
,
.
Динамические показатели стабилизированных ИВЭП будут рассмотрены позже.
К энергетическим показателям стабилизированных источников электропитания относится коэффициент полезного действия.
Коэффициент
полезного действия источника
представляет собой отношение мощности,
отдаваемой ИВЭП в нагрузку
,
к мощности, потребляемой от первичного
источника питания
,
где
-
суммарные потери мощности в самом ИВЭП.
Значение КПД не только характеризует экономичность ИВЭП, но и существенным образом влияет на его объем и массу, а также надежность работы. Чем больше потери, тем б'ольшая мощность рассеивается внутри прибора, тем больше должна быть поверхность, а, следовательно, масса и объем радиаторов, тем выше рабочая температура для электрорадиоэлемен-тов схемы и тем ниже надежность ИВЭП.
Удельные показатели стабилизированного ИВЭП характеризуются выходной мощностью (Вт), приходящейся на единицу
массы
и
-
;
объема
-
стоимости
-
.
На практике обычно пользуются одной из этих величин в зависимости от того, что важнее в каждом конкретном случае: масса, объем, или стоимость ИВЭП. Для ИВЭП на летательных аппаратах важными являются первые две.
В
качестве количественных показателей
надежности стабилизиро-ваного ИВЭП
используется значение вероятности
безотказной работы в течение заданного
промежутка времени
или среднего времени наработки на отказ
.
При расчете этих показателей обычно
принимается экспоненциальный закон
распределения отказов электрорадиоэлементов,
входящих в состав схемы:
,
где
=
-
суммарная интенсивность отказов
электрорадиоэлементов схемы ИВЭП при
определенных коэффициентах их загрузки
и условиях эксплуатации.
Все показатели стабилизированных ИВЭП не могут быть получены хорошими из-за противоречия между ними. Поэтому для каждого конкрет-ного случая необходимо уточнить, какими из показателей необходимо пренебречь для улучшения других.
Оптимальным будет такой стабилизированный ИВЭП, который выполняет все возложенные на него функции при максимальных значениях удельных показателей, КПД и надежности [24].
На массогабаритные показатели, КПД и надежность ИВЭП существенное влияние оказывают параметры питающей сети, характер изменения тока нагрузки, климатические и механические воздействия.
Конструкторско-технологические требования включают в себя – элементную базу, принципы конструирования и технологию изготовления.