Расчет однотактного обратноходового преобразователя напряжения (стр. 3 из 3)

;

Примем R9= 2,2 кОм.

Расчет сопротивления резистора R12 в цепи затвора:

Выходной ток микросхемы DA1 требуемый для переключения транзистора VT1 с учетом того, что время переключения совпадает с временем спада (t_СП)

А.

где Q₃ =60 нКл – полный заряд транзистора VT1.

Ом.

Примем R12=22 Ом.

Выбор элементов генератора:

Согласно документации на микросхему КР1033ЕУ15А, если выбрать номинал резистора генератора (R6) равным 20 кОм, то емкость конденсатора генератора (С7):

пФ.

Примем С7=4700 пФ.

Мощность, выделяемая на микросхеме DA1

Потери на управление коммутирующим транзистором:

Вт.

Потери на микросхеме:

Вт,

где I_МС=20 мА – ток, потребляемый во включенном состоянии.

Общие потери на управление, выделяемые на микросхеме DA1:

Вт.

Эта мощность меньше чем максимальная мощность, рассеиваемая микросхемой (1 Вт).

Выбор элементов обратной связи по напряжению:

Образцовое напряжение микросхемы DA2 составляет 2,5 В. Выходное напряжение приводят к образцовому при помощи делителя, верхнее плечо которого R16, R17, а нижнее R18. При токе делителя (I_дел) 10 мА сопротивление резистора нижнего плеча делителя:

Ом.

Верхнее плечо делителя:

кОм.

Исходя из полученных результатов, выбираем R16=100 кОм, R18=240 Ом. Резистор R17=10..20 кОм служит для точной установки напряжения на нагрузке.

9. Расчет демпфирующей цепи

Предполагается, что индуктивность рассеяния трансформатора (L_s) находится в интервале (0,5…1,5) мкГн. Примем L_s=1,5 мкГн.

По закону сохранения энергии E_LS=E_CД=Е_С13,

где E_LS– энергия, накопленная в индуктивности рассеяния трансформатора к окончанию этапа накопления;

Е_СД – энергия, которую должен поглотить конденсатор демпфирующей цепи С13 при заданном приращении напряжения на нем (U_Сд=U_LS=25 В).

Из L_s*I_1и² =С13*U_Сд²:

нФ.

Выбираем конденсатор ОМБГ-1 емкостью 0,5 мкФ на номинальное напряжение 1000 В.

Амплитуда напряжения на демпфирующем конденсаторе:

В.

Сопротивление демпфирующего резистора R_Д (R14) рассчитаем исходя из того, что напряжение на демпфирующем конденсаторе уменьшается на ΔU_CДза период, чтобы к моменту следующей коммутации конденсатор мог поглотить новую порцию энергии.

Ом.

Выбираем резистор R14=150 Ом для обеспечения заведомой разрядки демпфирующего конденсатора во всех режимах работы преобразователя в двое меньше расчетного.

Напряжение на резисторе R14 равно:

В.

Мощность, рассеиваемая резистором:

Вт.

Выбираем резистор мощностью 3 Вт.

Диод демпфирующей цепи должен выдерживать импульсный ток

I_1И=50,6 А, обратное напряжение U_обрVT1= 366,5 В и иметь повышенное быстродействие.

Принимаем диод КД206А.

10. Расчёт КПД

;

.

Полученное значение КПД примерно равно принятому в начале расчетов.

Список литературы

1. Семенов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному, М: Солон – Пресс, 2005.

2. Утляков Г. Н. Источники вторичного электропитания бортового оборудования летательных аппаратов: Учебное пособие. – М.: Изд-во МАИ, 2002.

3. Электротехнический справочник. В 3-х т./Под общ. ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова, П. Г. Грудинского, Л. А. Жукова и др. – 6-е изд., испр. и доп. – М.: Энергия, 1980 – 520 с.

4. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Г. С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч. И. Хусаинов и др. Под ред. Г. С. Найвельта.-М.: Радио и связь, 1986.

5. <http://www.inp.nsk.su/~kozak/diodes/dih00.htm>

5. <http://www.inp.nsk.su/~kozak/pt/pth00.htm

6. < http://www.tkkt.ru/catalogue/index.php>

Приложение