Принципиальная схема силовой части преобразователя приведена на рис.3.1.
В качестве силовых ключей в схеме преобразователя используются транзисторы (VT2 и VT4).
Предварительные усилители выполнены на транзисторах VT1 и VT3.
Применение в преобразователе импульсного режима работы транзисторов обуславливает высокие скорости изменения тока коллектора через коллекторную обмотку трансформатора, имеющую индуктивность
рассеяния. Это вызывает высококачественные колебания на фронтах выходного прямоугольного напряжения с амплитудой, которая может превышать максимально допустимое напряжение для транзисторов и явится причиной их пробоя. Для защиты транзисторов от перенапряжений вводятся демпфирующие цепи (C1, R5, VD3 и C2, R6,VD4).
Для пропуска инверсных токов, параллельно переходам коллектор-эмиттер силовых транзисторов, необходимо включить обратные диоды (VD2 и VD5).
Защита силовых транзисторов от перегрузок по току и короткого замыкания осуществляется схемой управления. Для этого во входную шину включен датчик тока (RS), сигнал с которого подается на схему управления и запирает силовые транзисторы при токовой перегрузке и коротком замыкании.
Для защиты инвертора от подключения источника питания обратной полярности используется диод (VD1), включенный в обратном направлении после автомата (QF). При подаче напряжения обратной полярности диод открывается, закорачивая вход преобразователя. При этом резко возрастает ток и срабатывает автомат, отключающий преобразователь.
4.Расчет диапазона регулирования выходного напряжения.
В регулируемых преобразователях с широтноимпульсной модуляцией выходное напряжение прямоугольной формы имеет регулируемую паузу. При регулировке длительности импульсов осуществляется стабилизация выходного напряжения по среднему значению.
Минимальное напряжение на коллекторной обмотке трансформатора,
,
где -минимальное напряжение питания, =21В;
-напряжение насыщения коллектор-эмиттер, для кремниевых
транзисторов =2В.
=21-2=19В.
Коэффициент трансформации,
,
где -номинальное выходное напряжение, =220В.
.
Максимальное напряжение на коллекторной обмотке трансформатора,
,
где - максимальное напряжение питания, =28В.
Максимальное выходное напряжение,
,
=26∙11,6=302В.
Диапазон регулирования выходного напряжения,
Принимая минимальную скважность определяется максимальная скважность,
,
=2∙1,37=2,74
5. Расчет параметров и выбор элементов силовой части преобразователя.
5.1 Расчет инвертора.
Выбор транзисторов преобразователя производится по максимально допустимому току коллектора и допустимому напряжению коллектор-эмиттер.
Ток коллектора открытого силового транзистора (VT2,VT4 рис.3.1),
где -номинальная выходная мощность, =500Вт,
-КПД трансформатора; определяется в зависимости от выходной мощности и типа магнитопровода; по графикам =0,92.
Амплитуда напряжения приложенного к силовым транзисторам в закрытом состоянии для двухтактной схемы со средней точкой,
Найденным значениям тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер удовлетворяют транзисторы 2Т825А с параметрами:
Постоянный ток коллектора =20А;
Импульсный ток коллектора=40А;
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при сопротивлении при
Напряжение насыщения коллектор- эмиттер не более 2В при токе коллектора ; не более 3В при токе коллектора напряжение насыщения база-эмиттер не более 3В при токе коллектора ; не более 4В при
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при токе эмиттера ; постоянная рассеиваемая мощность коллектора 160Вт с теплоотводом, 3Вт без теплоотвода, предельная температура корпуса , предельная температура перехода , температура окружающей среды -.
Для выравнивания коллекторных токов параллельно включенных транзисторов в каждом плече каждый транзистор включается на свою полуобмотку, а для выравнивания базовых токов база каждого транзистора подключается к системе управления через свой резистор. Уточненная принципиальная схема силовой части преобразователя приведена на рисунке 5.1.
Ток базы силовых транзисторов,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.