Электропитание устройств и систем связи

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им.проф. М.А.Бонч-Бруевича
Факультет вечернего и заочного обучения
А.С. Жерненко, П.Ю. Виноградов, И.В. Копылова, В.В. Маракулин, Б.Г. Шамсиев
Электропитание устройств и систем связи
Методические указания и контрольная работа
200900, 201000, 201100
Санкт-Петербург
2001

Стоимость выполнения контрольной работы уточняйте при заказе

Контрольная работа

Задача 1
Выбор оптимального варианта структуры ВУ
Выбрать оптимальный вариант структурной схемы ВУ, предназначенного для решения конкретной функциональной задачи: выпрямительного устройства, работающего на выходе двухтактного инвертора (тип 1); для питания аппаратуры АТС в буфере с аккумуляторной батареей (тип 2); выпрямительного устройства, используемого в составе зарядного устройства аккумуляторов (тип 3).
К проектируемому ВУ предъявляются следующие требования: при условии обеспечения заданного допустимого значения коэффициента пульсации Кп и снижения стоимости требуется выбрать вариант ВУ с минимальными потерями мощности и габаритами.

Задача 2
Расчет характеристик инвертора при выборе компонентов его принципиальной схемы
Расчет численных значений внутренних параметров инвертора.
- Графическое изображение принципиальной схемы инвертора, характеристики которого рассчитываются.
- Формирование исходных данных:
- численных значений выходных характеристик, включающих действующие значения прямоугольного переменного напряжения и тока нагрузки;
- численных значений входных характеристик, включающих напряжение источника постоянного тока и его мощность.
Для транзисторного инвертора с самовозбуждением с трансформаторной ОС по напряжению устанавливаются предельно допустимые минимальные и максимальные значения напряжения источника постоянного тока.

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
А.С.Жерненко, П.Ю.Виноградов,
И,В,Копылова, В.В.Маракулин, Б.Г.Шамсиев
ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
Методические указания и контрольная работа
210700
Санкт-Петербург
2012

Стоимость выполнения контрольной работы по электропитанию устройств и систем связи уточняйте при заказе.

Контрольная работа
Задача 1
Выбор оптимального варианта структуры ВУ
Выбрать оптимальный вариант структурной схемы ВУ, предназначенного для решения конкретной функциональной задачи: выпрямительного устройства, работающего на выходе двухтактного инвертора (тип 1); для питания аппаратуры АТС в буфере с аккумуляторной батареей (тип 2); выпрямительного устройства, используемого в составе зарядного устройства аккумуляторов (тип 3).
К проектируемому ВУ предъявляются следующие требования: при условии обеспечения заданного допустимого значения коэффициента пульсации Кп и снижения стоимости требуется выбрать вариант ВУ с минимальными потерями мощности и габаритами.

Задача 2
Расчет характеристик инвертора при выборе компонентов его принципиальной схемы
Расчет численных значений внутренних параметров инвертора.
- Графическое изображение принципиальной схемы инвертора, характеристики которого рассчитываются.
- Формирование исходных данных:
- численных значений выходных характеристик, включающих действующие значения прямоугольного переменного напряжения и тока нагрузки;
- численных значений входных характеристик, включающих напряжение источника постоянного тока и его мощность.
Для транзисторного инвертора с самовозбуждением с трансформаторной ОС по напряжению устанавливаются предельно допустимые минимальные и максимальные значения напряжения источника постоянного тока.

Прикладные пакеты моделирования тестирование онлайн, ответы на тесты по Электропитание устройств и систем телекоммуникаций на заказ.
Выполняем тестирование он-лайн для студентов Университета Телекоммуникаций им проф. М.А.Бонч-Бруевича по Электропитанию устройств и систем телекоммуникаций.
Стоимость прохождения он-лайн тестов за весь курс уточняйте при заказе (присылаете логин и пароль от личного кабинета, мы сообщим Вам стоимость).

Раздел 1. Введение
Раздел 2. Электромагнитные преобразовательные устройства
Раздел 3. Выпрямительные устройства
Раздел 4. Пассивные и активные сглаживающие фильтры
Раздел 5. Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения
Раздел 6. Стабилизаторы постоянного и переменного напряжения и тока
Раздел 7. Надежность устройств и систем электропитания телекоммуникаций
Раздел 8. Источники электроснабжения

Итоговый тест

Вопрос 1. В схемах ОПН осуществляется «мягкая» коммутация включения силового транзистора выбора L_КР величины индуктивности реактора сглаживающего фильтра или вторичной обмотки трансформатора. Укажите величину индуктивности L_КР

• Выбирается L_CΦ(L_W2)=L_KP
• Выбирается L_CΦ(L_W2)>L_KP
• Выбирается L_CΦ(L_W2)>3L_KP
• Выбирается L_CΦ(L_W2)≤L_KP

• U_пом=1.5U_пос
• U_пом≤U_пос
• U_пом=U_пос
• U_пом=(2+4)U_пос

• Для согласования входного напряжения с напряжением нелинейного элемента
• Для осаждения дестабилизирующего фактора
• Для увеличения диапазона стабилизации
• Для снижения уровня пульсаций на выходе ПСН

Тест по разделу 2

Вопрос 1. КПД трансформатора максимален

• при равенстве потерь в стали и меди
• при пониженном первичном напряжении
• при больших токах нагрузки
• при малых токах нагрузки

• потери в меди
• потери в стали
• КПД
• коэффициент мощности

• проходят внутри магнитопровода трансформатора, не сцеплены ни с одной обмоткой
• полностью замыкаются в магнитопроводе трансформатора и сцеплены со всеми обмотками
• частично замыкаются по немагнитной среде и сцеплены с витками только одной обмотки
• проходят вне магнитопровода трансформатора, не сцеплены ни с одной обмоткой

• потери в стали
• КПД
• коэффициент мощности
• потери в меди

• отношению полных мощностей выходной ко входной
• отношению напряжений вторичного номинального к первичному номинальному
• отношению вторичного напряжения к первичному току
• отношению активных мощностей выходной ко входной

• номинальном первичном напряжении
• номинальном первичном токе
• пониженном первичном напряжении
• номинальном вторичном токе

• отношение активной мощности к реактивной мощности
• отношение тока холостого хода к номинальному току первичной обмотки
• отношение активной мощности к полной мощности
• отношение выходного напряжения ко входному

• отношение выходного напряжения ко входному
• отношение активной мощности на выходе трансформатора к активной мощности на входе
• отношение тока холостого хода к номинальному
• отношение активной мощности к полной мощности

• номинальном вторичном токе
• пониженном выходном напряжении
• номинальном первичном токе
• номинальном первичном напряжении

• две
• одна
• три
• пять

• потерь в меди
• потерь в соседних элементах
• потерь в стали
• потерь в стали и меди

• одна
• две
• три
• пять

• единице
• любому числу
• коэффициенту трансформации реального трансформатора
• двум

• переменного тока
• постоянного тока
• любого тока
• информационной сети

Тест по разделу 3

Вопрос 1. Двухтактный многофазный выпрямитель выпрямляет

• линейные напряжения
• фазные напряжения
• часть периода фазные, часть периоды линейные
• зависит от типа диода

• часть периода фазные, часть периоды линейные
• зависит от типа диода
• фазные напряжения
• линейные напряжения

• одинаковы
• ниже
• иногда могут быть выше, иногда ниже
• выше

• зависит от типа диода
• не зависит от величины активной составляющей
• зависит от величины активной составляющей
• зависит от температуры

• уменьшить потери в выпрямителе
• уменьшить пульсации выпрямленного напряжения
• уменьшить габариты сглаживающего фильтра
• регулировать величину постоянной составляющей выпрямленного напряжения

• стоимостные характеристики выпрямителя
• потери при выпрямлении
• массогабаритные показатели выпрямителя
• отношения величины переменной составляющей выпрямленного напряжения к постоянной

• изменением магнитных свойств сердечника трансформаиора
• изменением формы пульсаций
• изменением характеристик диодов
• падением напряжения на внутреннем сопротивлении выпрямителя

• диодная схема и сглаживающий фильтр
• трансформатор, диодная схема, сглаживающий фильтр
• трансформатор и сглаживающий фильтр
• инвертор и диодная схема

• сначала увеличится затем уменьшится
• уменьшится
• увеличится
• увеличится пропорционально значению угла регулирования

• не изменится
• зависит от типа тиристора
• уменьшится
• возрастет

• активно-емкостной нагрузке
• активно-индуктивной нагрузке
• не зависит от типа нагрузки
• активной нагрузке

• с ростом числа фаз коэффициент пульсаций уменьшается
• может расти, а может уменьшаться в зависимости от типа диода
• не влияет
• с ростом числа фаз коэффициент пульсаций растет

• не влияет
• влияет в многофазных выпрямителях
• влияет при высоких температурах
• влияет

• обратно пропорциональны частоте
• пропорциональны частоте
• не зависят
• зависят квадратично

• потери при выпрямлении
• массогабаритные показатели выпрямителя
• стоимостные характеристики выпрямителя
• отношения величины переменной составляющей выпрямленного напряжения к постоянной

• обратно пропорциональны частоте
• не зависят
• зависят квадратично
• пропорциональны частоте

Тест по разделу 4

Вопрос 1. Основной недостаток резонансных сглаживающих фильтров

• незначительное увеличение потерь энергии за счет дополнительных конденсаторов или реакторов
• незначительное увеличение объёма за счет дополнительных конденсаторов или реакторов
• зависимость уровня пульсаций в нагрузке от флуктуаций частоты сети
• относительная сложность настройки и выбора конденсаторов резонансного контура

• малое сопротивление
• равное нулю
• большое сопротивление
• бесконечно большое сопротивление

• собственная частота контура (ω0), волновое сопротивление (ρ)
• собственная частота контура (ω0), коэффициент сглаживания пульсаций (КСП)
• КПД (η), волновое сопротивление (ρ)
• объём (V), коэффициент передачи постоянной составляющей (К0)

• большое сопротивление
• малое сопротивление
• равное нулю
• бесконечно большое сопротивление

• можно
• можно для высокочастотных диодов
• нельзя
• можно для тиристорного выпрямителя

• увеличением падения напряжения постоянной составляющей выпрямленного напряжения на внутреннем сопротивлении выпрямителя
• увеличением постоянной времени цепи тока за счет уменьшения сопротивления нагрузки
• изменением частоты пульсаций
• уменьшением величины пульсаций на выходе схемы выпрямления

• можно для тиристорного выпрямителя
• нельзя
• можно для высокочастотных диодов
• можно

• акустическому шуму
• величине потерь в фильтре
• характеру влияния на форму выпрямленного напряжения
• топологии схемы фильтра и типу элементов

• большое сопротивление
• равное нулю
• бесконечно большое сопротивление
• малое сопротивление

• ни как не влияет на переходные процессы
• может привести только к возникновению сверхтока
• приводит к возникновению сверх токов и перенапряжений при включении выпрямителя
• может привести только к перенапряжению

• растет
• не изменяется
• сначала растет потом падает
• падает

• в изменении уровня пульсаций на выходе активного сглаживающего фильтра
• не проявляется
• в поддержании постоянства тока базы регулирующего транзисторов в пределах периода пульсаций
• в изменении коэффициента усиления регулирующего транзистора

Тест по разделу 5

Вопрос 1. Чем обусловлено резкое возрастание коллекторного тока транзистора в конце каждого полупериода выходного напряжения в инверторе с самовозбуждением, построенного по основной схеме?

• Более глубоким насыщением транзистора
• Насыщением магнитопровода трансформатора
• Выходом транзистора из состояния насыщения
• Уменьшением напряжения на базовой обмотке

• 200 В
• 100 В
• 50 В
• 300 В

• Увеличение частоты выходного переменного напряжения
• Снижение потерь мощности и исключение выброса напряжения при коммутации транзисторов
• Снижение потерь мощности при коммутации транзисторов
• Увеличение частоты переключения силовых транзисторов

• Напряжение на вторичной обмотке трансформатора существенно изменит свою форму, но не величину
• Напряжение на вторичной обмотке трансформатора резко возрастет
• Напряжение на вторичной обмотке трансформатора немного возрастет без изменения формы выходного напряжения
• Напряжение на вторичной обмотке трансформатора существенно изменит свою форму, но не величину

• Uкэ и Ф0m возрастут в 2 раза
• Uкэ возрастет в 2 раза, а Ф0m не изменится
• Uкэ не изменится, а Ф0m возрастет а 2 раза
• Uкэ и Ф0m не изменится

• Uн, f и Pн не изменяется
• Uн возрастает в 2 раза, f и Pн не изменяется
• Uн и f возрастут в 2 раза, а Pн - в 4 раза
• Uн, f и Pн возрастает в 2 раза

• Как накопитель энергии в импульсе
• Для формирования переменного напряжения прямоугольной формы
• Обеспечивает «мягкое» включение транзистора
• Для изменения направления магнитного потока в паузе (транзистор выключен)

• Устанавливаются дополнительные диоды на отводы первичной обмотки, а индукция Bm выбирается на уровне Bm ≤ 0.3BS
• Устанавливается коммутирующий реактор LK и выбирается индукция Bm ≤ 0.3BS
• Элементы не устанавливаются, а индукция Bm выбирается на уровне Bm ≤ 0.5BS
• Элементы не устанавливаются, а индукция Bm выбирается на уровне Bm ≤ BS

• Сгорит трансформатор
• Прекратятся автоколебания
• Сгорят транзисторы
• Ничего не произойдет

• Возрастет частота автоколебаний
• Сорвутся автоколебания
• Изменится форма выходного переменного напряжения
• Ничего не произойдёт

• По синусоиде
• Не должен изменяться
• Экспоненциально
• Линейно

• Для «мягкого» включения транзистора: без потерь энергии и переходных процессов
• Как накопитель энергии
• Для уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения
• Как накопитель энергии, для «мягкого» включения транзистора и уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения

• 50 В
• 200 В
• 300 В
• 100 В

• 2,5 А
• 1 А
• 2 А
• 0,5 А

• Линейная
• Экспоненциальная
• Степенная
• Синусоидальная

• Недостаточно высокая граничная частота силовых транзисторов
• Низкая граничная частота диодов выпрямителя
• Ничего не препятствует
• Ограниченная добротность реальных контуров

• Прямоугольную
• Пилообразную
• Синусоидальную
• Треугольную

• Два элемента: схема управления и датчик выпрямленного напряжения
• Два элемента: датчик тока и датчик выпрямленного напряжения
• Три элемента: диод, схема управления и выходной конденсатор СФ
• Схема слежения в цепи обратной связи

• Для защиты тиристоров от сверхтока
• Для защиты от режима «опрокидывания»
• Дополнительный элемент для формирования резонансного контура
• Для запирания тиристоров при коммутации схемой управления

Тест по разделу 6

Вопрос 1. Одним из важных показателей качества стабилизаторов постоянного напряжения является их выходное сопротивление R_вых. Что оценивает численное значение этого показателя качества?

• Отношение выходного и входного напряжения стабилизатора
• Изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки
• Потери мощности в схеме стабилизатора
• Стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения

• автоматическое закрытие ЛВС мониторинг АУЭП и ЛВС мониторинг удалённых АУЭП и ЛВС мониторинг окружающей среды планирование кризисных ситуаций в работе АУЭП и ЛВС (5)
• автоматическое закрытие ЛВС мониторинг АУЭП и ЛВС мониторинг удалённых АУЭП и ЛВС (3)
• автоматическое закрытие ЛВС текущий мониторинг АУЭП и ЛВС (2)
• автоматическое закрытие ЛВС мониторинг АУЭП и ЛВС мониторинг удалённых АУЭП и ЛВС мониторинг окружающей среды (4)

• Стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки
• Величину выходного напряжения при заданном входном напряжении
• Стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения
• Потери мощности при стабилизации выходного напряжения

• «Off - line» «on - line»
• Интерактивные, «on - line»
• Интерактивные, с дельта-преобразованием
• Гибридные, «on - line»

• Rвых увеличивается и далее не изменяется
• Rвых уменьшается
• Rвых увеличивается
• Rвых не изменяется

• Байпас
• Холодный старт
• Стационарный
• Аварийный

• возможность мониторинга удаленных ЛВС и АУЭП и относительно низкая стоимость организации АУЭП
• возможность планирования кризисных ситуаций в работе АУЭП, ЛВС и автоматическое определение места и типа неполадки в работе АУЭП
• возможность использования всех типов ИБП без смены оболочки (программного продукта)
• возможность организации системы АУЭП для питания ЛВС любого уровня сложности

• Время перехода на резервное питание от АБ равняется нулю
• В структуре основной и резервный канал снабжения энергией совпадают
• Поставляемое ПО автоматизирует передачу энергии в обход ИБП
• Поставляемое ПО обеспечивает непрерывный мониторинг работы ИБП

• Рост усиления к неустойчивости КСН
• Рост усиления Век росту выброса при смене состояний силового транзистора
• Рост усиления ведет к сужению диапазона стабилизации
• Рост усиления ведет к росту потерь энергии в элементах КСН

• За счет уменьшения потерь в УПТ
• За счет уменьшения потерь мощности в регулирующем транзисторе
• За счет уменьшения потерь в схеме управления
• За счет уменьшения потерь мощности в источнике опорного напряжения

• стабилизированный инвертор интерактивного ИБП в стационарном режиме потребляет меньше мощности
• разницы в работе стабилизированных инверторов не имеется
• стабилизированный инвертор в стационарном режиме обеспечивает подзаряд аккумуляторной батареи
• стабилизированный инвертор интерактивного ИБП в стационарном режиме потребляет больше мощности

• Релейная
• Степенная (квадратичная)
• Экспоненциальная
• Линейная

• Выходное сопротивление Rвых
• Относительную нестабильность выходного напряжения δv.
• Коэффициента полезного действия η.
• Коэффициента пульсаций выходного напряжения Kп

• За счет изменения величины опорного напряжения без изменения величины коэффициента деления делителя
• За счет изменения коэффициента усиления УПТ
• За счет изменения величины коэффициента усиления регулирующего элемента
• За счет изменения входного напряжения

• основной и резервный канал передачи энергии переменного тока потребителю совмещены
• имеется резервный канал снабжения для обеспечения потребителя энергией переменного тока случае аварии в составе этих ИБП
• имеется инвертор, обеспечивающий потребителя стабилизированной энергией переменного тока
• в составе этих ИБП имеется «байпас», обеспечивающий потребителя энергией переменного тока при аварии в ИБП

• Меньше величина коэффициента пульсаций выходного напряжения
• Больше значение Kст
• Больше значение к.п.д. Меньше объём
• Больше величина массы

• Входной фильтр, выпрямитель, инвертор, коммутирующее устройство, аккумулятор, байпас
• Выпрямитель, сглаживающий фильтр, коммутирующее устройство, аккумулятор, входной фильтр, байпас
• Инвертор, выпрямитель, трансфоматор, аккумулятор, входной фильтр, байпас
• Инвертор, стабилизатор, входной фильтр, коммутирующее устройство, трансформатор, байпас

• Схема стабилизации эффективно борется с неполадками первичного электропитания
• Поставляемое ПО обеспечивает непрерывный мониторинг работы
• Время перехода на резервное питание от АБ больше нуля
• В стационарном режиме инвертор поддерживает непрерывный подзаряд АБ

Тест по разделу 7 и 8

Вопрос 1. Какие агрегаты гарантированного электроснабжения переменным током Вы знаете

• дизель-генераторные установки
• аккумуляторные батареи
• инверторы
• выпрямительные устройства

• гальванический элемент
• стартовая батарея
• топливный элемент
• противоэлемент

• произведение действующих значений напряжения и тока
• усредненное за период значение мгновенной мощности
• произведение мгновенных значений тока и напряжение
• произведение средних значений тока и напряжения

• произведение тока разряда на время разряда
• произведение тока разряда на сопротивление нагрузки
• произведение тока разряда на напряжение разряда
• разность между начальным и конечным напряжениями разряда

• Состоит из агрегатов гарантированного и бесперебойного питания и одного выпрямителя, рассчитанного на полную мощность нагрузки
• В составе ЭПУ параллельно включены N выпрямительных модулей, суммарная мощность которых превышает мощность нагрузки
• Комбинация разнородных систем питания
• Комбинация выпрямителя и инвертора

• близким к нулю
• любым по значению
• близким к единице
• близким к 0,5

• минимальный разброс между напряжением заряда и конечным напряжением разряда
• минимальная стоимость
• максимальная удельная емкость
• повышенные срок службы

• инверторы
• выпрямительные устройства
• аккумуляторные батареи
• дизель-генераторные установки

• возможность работы в буферном режиме
• большие нормальные разрядные токи
• изоляция электролита от окружающей среды
• большая электрическая емкость

• конструктивно, анод и катод это пористые трубки, через которые химически активные вещества проникают в электролит
• температура электролита как правило очень высока
• энергия постоянного тока поставляется потребителю по мере необходимости, нет саморазряда
• не отличается

• произведение действующего значения тока на мгновенное значение напряжения
• произведение действующих значений напряжения и тока
• произведение среднего значения тока на мгновенное значение напряжения
• произведение мгновенных значений тока и напряжение

• Бесперебойное
• Гарантированное
• Гарантированное и бесперебойное одинаково надежны
• Зависит от характеристик используемых агрегатов

• электролит
• электролит и два электрода
• электролит и один электрод
• два электрода

• требует времени на переход к режиму разряда
• мгновенно готова к работе только при температуре 25 градусов
• мгновенно готова к работе при нормальном атмосферном давлении
• мгновенно готова к работе

• произведение действующего значения тока на мгновенное значение напряжения
• произведение среднего значения тока на мгновенное значение напряжения
• произведение мгновенных значений тока и напряжения
• произведение действующих значений напряжения и тока

• отношение реактивной мощности к полной
• отношение активной мощности к полной
• отношение активной мощности на входе ЭПУ к активной на выходе
• отношение активной мощности к реактивной

• никакие
• щелочные
• свинцово-кислотные
• любые

• водный раствор кислоты (щелочи)
• стекловидно-керамический
• твёрдополимерный
• электролит на расплавах солей