Измерение потерь в дроссе (стр. 2 из 3)

При E=24 B, L=10^-4 Гн, f_т₁ =10⁷ МГц, f_т₂ =10⁶МГц,

;

Для n=1

Теперь рассмотрим случай, когда дроссель не идеальный, т.е. в дросселе присутствует активная часть сопротивления.

Тогда,

, где

Запишем эту функцию через ряд

Фурье, тогда для 0<t<T/2

Для случая n=1

для тех же значений L, E, T, R=10 Ом, t₁, t₂.

P₁=14.6751 Вт.

Теперь рассмотрим следующий промежуток времени T/2<t<T,0<t<t₂

Функция напряжения E(t):

для тех же значений L, E, T, R=10 Ом, t₁, t₂. P₂=14.6752 Вт.

P= P₁ +P₂=29.3503 Вт.

3. Реализация технического задания. Разработка структурной схемы.

Для реализации поставленной задачи необходимо разработать схему, которая обеспечивала бы заданные режимы работы. Эта схема имеет следующий вид(см рис4 ).

U₁₁ U₂₂

Фильтр

U₁

₂

_{рис 4.2}

Рассмотрим работу данной схемы:

Ток, протекающий через дроссель, при помощи катушки преобразуется в напряжение с помощью прибора под названием LEM.Это бесконтактный датчик тока. Он сделан на основе влияния магнитного поля на датчик Холла. Провод, по которому течёт ток намагничивания, продевается в отверстие LEM–а, а на выходе получаем напряжение пропорциональное току в проводе.

Это напряжение подается на вход следующего элемента структурной схемы.

Этим элементом является устройство сравнения, в котором сравнивается напряжение с LEM-a с напряжениями U₁₁ и U₂₂ , которые соответственно эквиваленты I₁ и I₂.

Далее, с устройства сравнения сигнал подается на цифровую микросхему, осуществляющую контроль над состояниями ключей. Эта микросхема называется драйвер. В зависимости от цифровых уровней поступающих на драйвер он либо открывает, либо закрывает ключ. В данном применении ключи открываются и закрываются по очереди, формируя сигнал на дросселе представленный на рис 5.

5. Анализ элементов структурной схемы. Расчет узлов схемы.

Измерение мощности потерь.

Электрическая схема прибора изображена в приложении №1.

5.1 Блок управления драйвером.

Схема, реализующая управление драйвером изображена на рис.9. Cигнал с LEM-а приходит на триггеры Шмидта. Триггеры реализованы на компараторах LM311 фирмы National Semiconductor.

Основные параметры компаратора LM311 представлены в таблице 1

Параметры

Значения
Напряжение питания	0-36В
Входное напряжение	±15В
Входной ток	0-50мA
Напряжение смещения	0,7мВ
Входной ток	60нА
Ток смещения	4нА
Коэффициент усиления	200В/мВ

U_ОС

Для расчета напряжений срабатывания и отпускания, найдем коэффициент передачи LEM-а

, отсюда мы видим, что

где

. Теперь мы можем вычислить номиналы резисторов R₁ и R₂ из формулы

RS-триггер, стоящий после триггера Шмидта, выполняет функцию по управлению драйвером. Поочередно изменяя логический сигнал на выходе RS-триггера, мы изменяем значения сигналов на выходе драйвера, т.е. что соответствует поочередному включению и выключению ключей. Зависимость сигнала на выходе RS-триггера от значений сигналов на его входе представлена в таблице 2.

R	S	Q	Q^_
1	0	1	0
0	1	0	1
0	0	Q_n-1	Q_n-1
1	1	X	X

5.2 Управление ключами с помощью драйвера

Для управления ключами мы выбрали драйвер фирмы Harris Semiconductor. Его основные технические характери

стики представлены в

таблице 3.

Параметры

Значения
Напряжение питания(V_dd ,V_сс)	0-16 В
Выходное напряжение (HO)	V_dd-0.4 В
Выходное напряжение (LO)	0-V_cc
Время срабатывания	10нсек
Напряжение логической “1”	9,5-V_ddВ
Напряжение логического “0”	0-6B

Для пояснения работы драйвера изобразим его временную диаграмму (рис.10).

Микросхема используется по стандартной схеме подключения изображённой на рис.11

Рассчитаем навесные элементы, показанные на рис 11. Элементы С₁ , С₂, D₁ ,D₂ – соответственно бутстреповская ёмкость и бутстреповский диод (bootstrap). Согласно рекомендации фирмы изготовителя драйвера, выбираем емкости С₁ =С₂=30.5 нФ.

Измерение потерь в дроссе (стр. 2 из 3)

Значения