Особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор

Abstract

Проаналізовано особливості роботи імпульсних регуляторів на акумулятор. Такі регулятори часто використовують для узгодження вихідного опору джерела живлення з опором навантаження. Це необхідно для забезпечення можливості відбирання максимальної потужності від джерела при змінах величини опору навантаження. У випадку використання нетрадиційних та відновлюваних джерел електричної енергії, для більш рівномірного надходження енергії до навантаження, на виході регулятора вмикають акумулятор, який працює в буферному режимі. У таких випадках навантаженням регулятора буде акумулятор, а роль навантаження джерела виконуватиме вхідний опір імпульсного регулятора. Для підвищення надійності роботи акумулятора, треба мати можливість регулювання його зарядного та розрядного струму за допомогою імпульсного регулятора. Для забезпечення виконання зазначених функцій, треба знати регулювальні характеристики регулятора. В роботі проаналізовано особливості роботи імпульсного регулятора понижувального типу на акумулятор, а також визначено умови для забезпечення передачі максимальної потужності від джерела до навантаження. З цією метою було отримано і проаналізовано регулювальні характеристики регулятора, з урахуванням наявності акумулятора на його виході. Оскільки в режимі відбирання максимальної потужності вихідний опір джерела та опір навантаження повинні мати величину одного порядку, при визначенні регулювальних характеристик необхідно враховувати внутрішній опір джерела живлення. Показано, що за наявності акумулятора на виході регулятора, він працюватиме у режимі регулювання струму. При цьому діапазон регулювання буде обмеженим і залежатиме від величини напруги на акумуляторі. Визначено умови, за яких забезпечується відбирання максимальної потужності від джерела живлення. Вказано рекомендовану величину відносної напруги на акумуляторі, за якої забезпечується можливість відбирання максимальної потужності, а також плавне регулювання струму заряду акумулятора в широкому діапазоні.The peculiarities of the operation of pulse regulators on the battery have been analyzed. Such regulators are often used to match the output resistance of the power source with the load resistance. This is necessary to ensure the possibility of taking the maximum power from the source when the load resistance changes. In the case of using non-traditional and renewable sources of electrical energy, for a more uniform supply of energy to the load, a battery that works in buffer mode is turned on at the output of the regulator. In such cases, the load of the regulator will be the battery, and the input resistance of the pulse regulator will perform the role of the source load. To increase the reliability of the battery, it is necessary to be able to adjust its charging and discharging current using a pulse regulator. To ensure the performance of the specified functions, it is necessary to know the regulatory characteristics of the regulator. The article analyzes the features of the operation of the step-down type pulse regulator on the battery, and defines the conditions for ensuring the transfer of maximum power from the source to the load. For this purpose, the regulatory characteristics of the regulator were obtained and analyzed, taking into account the presence of a battery at its output. Since in the maximum power sampling mode, the output resistance of the source and the load resistance must be of the same order, the internal resistance of the power source must be taken into account when determining the regulatory characteristics. It is shown that if there is a battery at the output of the regulator, it will work in the current regulation mode. At the same time, regulation range will be limited and will depend on the voltage on the battery. The conditions under which the maximum power is taken from the power source are ensured. The recommended value of the relative voltage on the battery is indicated, at which it is possible to draw the maximum power, as well as smooth regulation of the battery charge current in a wide range.