Основные расчетные соотношения для выбора элементной базы ППТ с последовательным ключевым элементом

Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Рейтинг за работу:

Преподаватель:                                                                                

Пояснительная записка

к курсовому проекту по предмету:

«Проектирование вторичных источников питания»

Работу выполнил студент группы 3223:                                                                         

Санкт Петербург

2005

Содержание:

1. Техническое задание          …………………………………………………………..3

2. Основные расчетные соотношения для выбора элементной базы ППТ с последовательным ключевым элементом……………………………………….4

3. Расчет выходного L-C фильтра………………………………………………..5

4. Расчет входного L-C фильтра………………………………………………….6

5. Тепловой расчет ВИП………………………………………………………….8

6. Выбор схемы управления и расчет её элементов…………………………….9

7. Защита ВИП…………………………………………………………………….11

8. Статический расчет…………………………………………………………….12

9. Динамический расчет…………………………………………………………13

Список литературы………………………………………………………………..15 

Приложение 1. Перечень элементов

Приложение 2. Плата печатная

1.Техническоезаданиенапроектирование.

Необходимо спроектировать ВИП со следующими параметрами:

1) Тип преобразователя постоянный ток - в постоянный ток;

2) Параметры выходной сети:

2.1.) Ток нагрузки I₂=2A;

2.2.) Напряжение нагрузки U₂=12В;

2.3.) Допустимое отклонение напряжения нагрузки ∆U₂=5,0%

2.4.) Допустимый коэффициент пульсации выходного напряжения K_п2=2*10^-3

3.) Параметры входной сети:

3.1.) Напряжение входной сети U_вх=20В;

3.2.) Отклонение напряжения входной сети ∆U_вх=5%

3.3.) Температура окружающей среды t=25^oC;

3.4.) Требуемый КПД η=85%.

Выбор и обоснование структурной схемы ВИП

Техническое задание можно реализовать, используя структурную схему ВИП, содержащую высокочастотный преобразователь П.

Однако данная схема содержит достаточно большое число элементов, что ведет к увеличению массогабаритных показателей, а также к увеличению потерь.

Исходя из технического задания видно, что отношение выходного и входного напряжений лежит в пределах от 0,25-0,3 до 3-4. Руководствуясь рекомендациями выбираю схему:

Эта схема проста, что уменьшает ее массогабаритные показатели и потери. Увеличивает простоту реализации и надежность.

2.Основные расчетные соотношения для выбора элементной базы ППТ с последовательным ключевым элементом.

1. 

Предварительно зададимся значениями

- такое значение взято из условия, что будет выбран полевой быстродействующий транзистор КП961Г

Определяем предварительное значение , необходимое для  выбора транзистора

,

где  - коэффициент запаса, принятый равным 2.

Полевой транзистор КП961Г, изображен на рисунке 1.

Рис.1

3.Расчет выходного L-C фильтра.

Выбор дросселя

Выбираем 2 дросселя ДМ-3.4-20В

Уточненное значение

.

Коэффициент пульсаций на входе фильтра находится из следующего выражения

Требуемый коэффициент сглаживания

,

где - это коэффициент пульсаций на выходе фильтра.

Выбор конденсатора выходного фильтра К50-6

Расчет диода

Выбор диода

Диод Д224, изображен на рисунке 2.

Рис.2

4.Расчет входного L-C фильтра.

Задаем коэффициент подавления основной гармоники 0.05

Конденсатор входного фильтра К50-37, представлен на рисунке 3.

Рис.3

Дроссель входного фильтра ДМ-3-1В

5.Тепловой расчет ВИП.

Суммарные потери мощности в транзисторе

, где:

переход – корпус прибора

корпус – радиатор

радиатор – окружающая среда