при выборе схем электрических принципиальных ИВЭ можно пользоваться рекомендациями, приведенными в § 2-6. Необходимо иметь в виду, что в любом разрабатываемом ИВЭ должна быть предусмотрена защита их элементов от перегрузки и к. з. в нагрузке и от перенапряжений, возникающих при скачкообразном включении напряжения питающей сети. Должна быть также обеспечена защита элементов РЭА от превышения допустимого для них уровня напряжения на выходе ИВЭ. Срабатывание защиты в аварийных ситуациях должно происходить за время, при котором напряжения, токи и мощности на элементах схемы не превысят предельно допустимых значений в переходном режиме в соответствии с ТУ на них. Устройства защиты значительно повышают надежность работы ИВЭ и комплекса РЭА в целом [44]. Квота надежности на ИВЭ устанавливается исходя из условия обеспечения заданной надежности на комплекс РЭА.

При разработке ИВЭ необходимо ориентироваться на имеющийся задел функциональных узлов ИВЭ и выпускаемые промышленностью микросхемы, диодные и транзисторные сборки, из которых сравнительно быстро могут быть изготовлены и апробированы ИВЭ на соответствие заданным техническим требованиям. При функционально-узловом методе проектирования ИВЭ не только сокращаются сроки разработки, но и гарантируются получение максимальных массогабаритных показателей (Вт/кг, Вт/дм) и надежности ИВЭ. Пользоваться справочником при выборе элементов схемы ИВЭ можно только на предварительном этапе проектирования. Окончательный выбор элементов производится после уточнения их характеристик и параметров по данным, приведенным в ТУ.

На массогабаритные показатели, к. п. д., надежность и параметры ИВЭ существенное влияние оказывают параметры питающей сети, характер изменения тока нагрузки, климатические и механические воздействия.

2-2. ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ НА ПАРАМЕТРЫ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Питающей сетью для источников вторичного электропитания может быть промышленная сеть переменного тока с частотой 50 Гц и нестабильностью напряжения 20

до ±5%. В маломощных (местных) энергетических сетях колебания напряжения достигают -20%-5-+10%> а иногда и более.

В последние годы широкое распространение для питания РЭА получили сети переменного тока напряжением 220 и 380 В с частотой 400 Гц. Напряжение с частотой 400 Гц получают от электромашинных преобразователей, автономных дизельных или газотурбинных электростанций, статических преобразователей (инверторов), выходное напряжение которых стабилизировано с точностью до ± (2-3) %.

Сравнительно немногие потребители требуют меньших пределов изменения напряжений постоянного и переменного тока. Однако обеспечить получение даже таких низких требований по отклонению напряжений на нагрузке (у потребителя) практически не удается без специальных стабилизирующих устройств соответственно постоянного и переменного тока. Это объясняется следующим:

1) существует падение напряжения в кабеле, через который напряжение сети подводится к источнику вторичного питания;

2) трансформатор источника вторичного электропитания допускает разброс номинального выходного напряжения;

3) источники вторичного электропитания обладают некоторым внутренним сопротивлением, и, следователь, но, при изменении тока нагрузки меняется значение выходного напряжения;

4) при изменениях температуры окружающей среды изменяются параметры элементов источников вторичного электропитания;

5) при питании от автономных источников или через электромашинные преобразователи:

напряжение сети устанавливается по вольтметрам невысокого класса точности;

при трехфазном генераторе неравномерная загрузка фаз сети по току увеличивает нестабильность напряжения по сравнению с указанным выше;

6) процентное изменение напряжения на выходе выпрямителя больше, чем напряжения питающей сети переменного тока.

Если учитывать, что не во всех случаях перечисленные факторы действуют одновременно, то возможный

разброс выходного напряжения источников вторичного электропитания составляет от 3 до 15%. Это те значения нестабильности, которые добавляются к нестабильности напряжения питающей сети.

Из сказанного следует, что при отсутствии стабилизирующих устройств практически минимальная нестабильность напряжения питающей сети, на которую следует рассчитывать аппаратуру источников вторичного питания, составляет ±5%- На выходе нестабилизиро-ванных источников вторичного электропитания нестабильность напряжения может возрасти с учетом всех прочих дестабилизированных факторов до ±(10-20)%. С целью повышения стабильности выходного напряжения ИВЭ часто применяют общий сетевой стабилизатор напряжения переменного тока. Однако большинство стабилизаторов напряжения переменного тока (с дросселями насыщения, тиристорные, феррорезонансные и т. п.) имеет искаженную форму кривой выходного напряжения. Поэтому получить от таких стабилизаторов одинаковые коэффициенты стабилизации по действующему и среднему значениям нельзя.

Нестабильность выходного напряжения сетевых стабилизаторов при изменении напряжения питающей сети, тока нагрузки, частоты тока питающей сети и воздействии окружающей температуры в лучшем случае будет составлять ±(2-3)%. Таким образом, очевидно, что при нестабильностях напряжения питающей сети до ±5% применение общих входных стабилизаторов напряжения переменного тока, имеющих сравнительно большие габариты и массу и ухудшающих созф сети, нецелесообразно. Если пределы изменений напряжения питающей сети в процессе работы аппаратуры могут быть больше ±10%, то применение сетевого стабилизатора напряжения может быть оправдано. Большие пределы изменений напряжения сети приводят к увеличению массы и габаритов трансформаторов и конденсаторов фильтров, иногда и числа вентилей выпрямителей, а при применении транзисторных стабилизаторов напряжения постоянного тока - к увеличению количества регулирующих элементов (или площади радиаторов охлаждения транзисторов) и мощности потерь на них, т. е. к понижению к. п. д. источников вторичного электропитания. 22