Details

Целью работы являлась разработка устройства фильтрации для ключевого усилителя мощности гидроакустического тракта, работающего в низкочастотном диапазоне частот. В ходе работы были проанализированы требования к выходному тракту гидроакустических передатчиков, синтезирована принципиальная схема замещения нагрузки, разработана и обоснована структурная схема фильтрующей цепи, расчитаны элементы схемы фильтрующей цепи, разработана имитационная модель ключевого усилителя мощности, проанализированы полученные результаты. Работа проведена на базе АО «Концерн «Океанприбор». В результате была разработана и обоснована схема выходного фильтра для ключевого усилителя мощности класса D с ШИМ. Показано, что предложенное устройство обеспечивает подавление высокочастотной составляющей до 89 дБ, коэффициент нелинейных искажений не более 0,07%, а КПД фильтра превышает 99,4% во всем рабочем диапазоне. Результаты могут быть использованы при проектировании гидроакустических передающих трактов, а также в других силовых электронных системах с ШИМ. В процессе работы использовались следующие информационные технологии: САПР Micro-Cap, Mathcad, Matlab.

The goal of the work was to develop a filtering device for a switching power amplifier of an underwater acoustic path operating in the low-frequency range. During the work, the requirements for the output path of underwater acoustic transmitters were analyzed, an equivalent load circuit was synthesized, the structural diagram of the filtering circuit was developed and justified, the components of the filtering circuit were calculated, a simulation model of the switching power amplifier was developed, and the obtained results were analyzed. The work was carried out at JSC Concern Oceanpribor. As a result, an output filter circuit for a class D switching power amplifier with PWM was developed and substantiated. It is shown that the proposed device provides high-frequency component suppression of up to 89 dB, a total harmonic distortion of no more than 0.07%, and filter efficiency exceeding 99.4% across the entire operating range. The results can be used in the design of hydroacoustic transmitting paths, as well as in other power electronic systems with PWM. The following information technologies were used in the work: CAD systems Micro-Cap, Mathcad, Matlab.