Выбор схемы преобразователя постоянного напряжения. Схема полумостового усилителя мощности, страница 3

После выбора типоразмера магнитопровода определяют число витков первичной (коллекторной) обмотки трансформатора:

витков;

W_к – число витков половины первичной обмотки для трансформаторов с выходом средней точки коллекторной обмотки или полное число витков первичной обмотки в случае мостовых схем преобразователя;

К₁₂ – активное сечение стали магнитопровода трансформатора,

Значение величин на первичной обмотке U₁ и индукции насыщения материала магнитопровода трансформатора В_s зависят от схемы преобразователя и определяются по следующим формулам:

U₁=U_вх.-U_{к.э.нас.}=300-2,5=297,5В;

В_s=1,33*В_m=1,33*0,9=1,977Тл;

Количество витков базовой обмотки:

Число витков выходной обмотки трансформатора:

Сечение проводов обмоток трансформатора преобразователя напряжения выбирают по действующему значению токов соответствующих обмоток:

Коллекторной:

I_к.эфф.=I_к.нас.=0,97А;

Базовой:

Действующее значение тока вторичной обмотки зависит от характера нагрузки, и при мостовой схеме его определяют как:

Диаметры проводов рассчитаем по формуле:

Задача №2

Рассчитать транзисторный сглаживающий фильтр типа ФЭ по величине напряжения на выходе фильтра U_н, тока нагрузки I_н, коэффициента пульсаций выходного напряжения К_n, коэффициента пульсаций входного напряжения К^/_n и частоте пульсаций первой гармоники выпрямленного напряжения f_пл.

Таблица №1. Исходные данные.

Uн  ,В	К/n, %	Кn,%	Iн,А	fпл,кГц
5	6	0,04	15	50

1. Выбор схемы сглаживающего фильтра.

Выбор осуществляют по значению напряжения U_н  и коэффициенту сглаживания пульсации q_ф, определяемому выражением:

q_ф= К^/_n/ К_n=0,06/0,0004=150;

Т.к. q_ф>100, то берем схему на рисунке 7б  МУ.

Рисунок №1

Далее выбираем транзистор по I_к и U_кэ.  Нам подходит транзистор 1Т702А большой мощности. Его основные характеристик занесем в таблицу №2.

Таблица №2

№ п/п	Тип транзистора	Проводимость	Iк.макс., А	h21э ном	Uкэ макс,В	Uкб макс,В
1	1Т702А	p-n-p	30	15-100	60	60
2	1Т403Б	p-n-p	1,25	50-150	30	45
3	ГТ115А	p-n-p	0,03	20-80	20	20

Необходимым условием является, что I_б<5мА;

Т.к. условие не выполняется, то выбираем составной транзистор и определим I_бvt12.

В данном случае нам подходит транзистор 1Т403Б средней мощности. Его параметры занесем в таблицу №2.

В данном случае опять не выполняется необходимое условие. И поэтому выбираем еще один транзистор. Нам подходит транзистор ГТ115А малой мощности. Его параметры сведены в таблицу №2.

Определим I_бvt13

что вполне удовлетворяет условию.

В результате нам необходим тройной составной транзистор.

Рисунок №2. Транзисторный сглаживающий фильтр.

Выбор элементов фильтра и расчет режима их работы.

Определим значение входного напрыжения сглаживающего фильтра, исходя из того, что рабочая точка не должна заходить в область насыщения при минимальном значении напряжения U_{вх мин}.

где U_кэмин=2В, К^/_n=0,06.

где Δ₁=0,15 – предел относительного изменения входного напряжения.

где Δ₂=0,2.

Наибольшее значение напряжения между коллектором и базой транзистора будет в момент включения сетевого напряжения, т.е. значение которого определяется выражением:

где R_i – внутреннее сопротивление источника питания, определяемое из соотношения:

   при U_н<5В.

Для определения значений сопротивлений резисторов фильтра R_б= R^/ _б+ R ^//_б и R₁ зададимся величиной тока через резистор R_б. Ток через резистор R_б принимаем равным на порядок больше тока базы составного транзистора:

где I_бvt13=0,001А.

Тогда

R_б= R^/ _б+ R ^//_б<

R^/ _б+ R ^//_б=R_б/2=320/2=160Ом.

Расчет значения емкости конденсаторов С^/ _б≠С^// _б проведем исходя из значения коэффициента фильтрации.

и частоты пульсации f_пл выпрямленного напряжения по формуле:

1.02.02г.        Белевич И.П.

Список литературы:

1. Контрольная работа и методические указания к ее выполнению по курсу ЭПУС для студентов 4 курса (специальность 2307). Составитель И.В. Грошев.
2. Китаев В.Е., Бокуняев А.А. «Электропитание устройств связи» - М.:Связь, 1975г.
3. Зайцев А.А., Миркин А.И. «Справочник транзисторы средней и большой мощности» - М.:КубК-а,1995г..
4. Баюков А.В., Гитцевич А.Б. «Справочник диоды,тиристоры, оптоэлектронные приборы» - М.: Энергоатомиздат, 1985г.