Автономные инверторы тока и напряжения, страница 4

     Ток базы, приведенный к коллекторной обмотке рассчитывается по формуле:

                                            (2.36) 

 А

     Уточняем максимальный ток коллектора транзистора:

                                           (2.37)  

  А

     Так как  транзистор по току выбран правильно.

     В качестве диода, создающего запирающее напряжение на базе транзистора, выбираем диод КД212 со следующими параметрами

    

      В

     допустимая рабочая частота 100 кГц.

     Для получения напряжения на диоде  В в период паузы между импульсами через него необходимо задать прямой ток не менее 30 мА.

Следовательно, сопротивление гасящего резистора

                                              (2.38) 

 Ом

     Принимаем  Ом.

Для устранения отрицательной обратной связи по току диод  шунтируем конденсатором С11, емкость которого выбираем из условия [7]:

                                               (2.39)

 Ф

     Выбираем электролитический конденсатор К50-3Б, емкостью 150 мкФ  на рабочее напряжение 6В.

     Максимальное обратное напряжение и максимальный ток демпфирующего диода VD4:

 В

 А

Выбираем диод КД212А.

     Рассчитываем параметры импульсного трансформатора TV2. В качестве магнитопровода из [4] выбираем торроидальный сердечник из феррита МІ00НМЗ (ГОСТ 17141-71) типоразмер К1686, у которого площадь

сечения ; средняя длина магнитной линии ; площадь окна .

     Из таблицы 2.3 определяем основные параметры петли намагничивания; индукция насыщения (при напряженности магнитного поля  Э)  Гс  (0,35 Тс); остаточная индукция  Гс  (0,11 Тс). Так как перемагничивание сердечника происходит по несимметричному циклу, то для уменьшения его габаритных размеров выбирают материал с большим значением ().

     Относительная магнитная проницаемость сердечника на рабочем участке

                                                                                                         (2.40)

где    - магнитная проницаемость вакуума.

1 АМ=0,4·10^-2 Э;           1 Тл=10⁴ Гс.

   Таблица 2.3

Марка феррита	Параметры петли при  Э
	Гс	Гс
4000 НМ	4500	1300
3000 НМ	3500	1500
2000 НМ	3800	1400
2000 НМІ	3800	1400
2000 НМ	2500	1200
1000 НМ	3500	1100
1000 НМ	3200	1500

     Определяем число витков коллекторной обмотки, исходя из требуемой величины индуктивности

                                      (2.41)

 витка

     Число витков нагрузочной обмотки:

                                                (2.42)  

 витков

     Число витков базовой обмотки:

                                                (2.43)  

 витков

     Определяем размах индукции в сердечнике трансформатора:

                                       (2.44)

 Тл

Полученное значение , следовательно, сердечник в процессе работы насыщаться не будет. Так как указанное неравенство выполняется, то число витков коллекторной обмотки  увеличить не надо.

Эффективное значение ток коллекторной обмотки:

                                           (2. 45)   

 А

     Эффективное значение ток нагрузочной обмотки:

                                            (2. 46)

А

     Эффективное значение ток базовой обмотки:

                                      (2.47)

 А

     Площадь сечения провода коллекторной  обмотки:

                                                (2.48) 

мм²

где  А/мм² – плотность тока в обмотках.

Выбираем провод ПЭШО диаметром 0,11 мм  и площадью                       сечения 0,0095 мм².

     Площадь сечения провода нагрузочной обмотки

                                                 (2.49)

 мм²

Выбираем провод ПЭШО диаметром 0,06 мм  и площадью                       сечения 0,0028 мм². Этот же провод используем и для базовой обмотки.

     Коэффициент заполнения окна медью

                               (2.50)  

     Полученное значение , что обеспечивает свободное размещение обмоток в окне сердечника.

     Рассчитываем ограничивающее сопротивление в цепи управляющего электрода тиристора:

                                              (2. 51)

 Ом

     Средняя за период мощность потерь в резисторе R4

                                    (2.52)

 Вт

     В качестве R4 используем стандартный безындукционный резистор с сопротивлением 51 Ом.

     Задаемся длительностью запускающего импульса

                                     (2.53)  

 с

И определяем постоянную времени дифференциальной цепи, формирующей импульсы запуска:

                                          (2.54)   

 с

     Определяем сопротивление резистора R1 из условия

                                              (2.55)

 кОм

                                              (2.56)

 кОм

Выбираем резистор с сопротивлением 5,1 кОм.

     Емкость конденсатора С1:

                                              (2.57)  

 Ф

Выбираем конденсатор емкостью 820 пФ.

     Определяем минимальный ток базы, необходимый для запуска блокинг-генератора

                                             (2.58)

 мА

     Ток, обеспечиваемый цепью запуска:

                                        (2.59)   

 мА

Полное значение должно удовлетворять неравенству

                                         (2.60)

где   - допустимый выходной ток операционного усилителя.

     Для микросхемы 140УД1А  мА, следовательно, неравенство удовлетворяется. Если по своей нагрузочной способности микросхема не может обеспечить требуемый запускающий ток, то для согласования выходного сопротивления компаратора и входного сопротивления блокинг-генератора используют эмиттерный повторитель.