4.Порядок расчета элементов силовой части преобразователя

4.1Исходя из значения U_{вых m} , определяем значение выходной емкости Сн:

Сн= γ_МАХ* I_0MAX/(2* U_{вых m}*fn);

Сн=0,7*15/(2*0,15*60000) =583,3 мкФ.

Согласно значения Сн выбираем конденсатор К50-35 U_НОМ=16В,Сн=680мкФ,

Определяем амплитуду переменной составляющей пульсирующего напряжения U_f частоты f_n =60 кГц:

U_f= U_f60*K;

U_f=3,2*0,04=0.13 B

U_f> U_выхm

0,13>0,15

где К=0,03 коэффициент снижения амплитуды переменной составляющей пульсирующего напряжения в зависимости от частоты; определяется из рис5

Рис.5 Зависимость коэффициента снижения амплитуды от частоты

4.2Определяем максимальное значение тока коллектора I_KMAX транзистора VT1 и VT2:

∆I_L=U₀(1- γ_МIN)/(fn*L_W);

∆I_L=25*(1-0,491)/(60000*0,000035)=6,06 A ;

I_K1MAX= (n₂₁*(I_0MAX+∆I_L/2)/η ;

I_K1MAX =(0.154*(15+6,06/2)/0,6= 4,63 А.

4.3Определяем максимальное значение напряжения на закрытом транзисторе U_КЭМАХ:

U_КЭ1МАХ=U_ВХМАХ*(1+W1/Wp);

U_КЭ1МАХ=330.069*(1+2.33)= 637.5В.

По рассчитанным значениям I_K1MAX и U_КЭ1МАХ выбираем тип биполярных транзисторов:

Необходимо чтобы:

I_KMAX≥ I_K1MAX;

U_кэмах ≥ 1,2*U_КЭ1МАХ.

Выбираем биполярный транзистор 2T856А:

Таблица. 3 Биполярные транзисторы

Тип транзистора	Тип проводимости	IK (IKMAX) А	UКЭ(UКЭНАС) В	РКМАХ, Вт	h21	ti, мкС
2Т856А	n-p-n	10(12)	950(1.5)	75	10…30	2P

Задаёмся следующими значениями:

Напряжение база-эммитер U_БЭНАС=0,8 В

Коэффициент насыщения К_НАС=1,2

t_ВЫКЛ=t_РАСП+t_CП;

t_ВЫКЛ=2*10^-6+2*10^-6=4мкС .

4.4Определяем значение мощности транзистора Рк:

Рк=I_0МАХ*n₂₁*U_КЭНАС* γ_МАХ+0,5*fn* U_КЭ1MAX I_K1MAX (t_ВКЛ+ t_ВЫКЛ)+ γ_МАХ*K_НАС*U_БЭНАС*I_K1MAX/ h₂₁:

Рк=(15*0,154*1,5*0,7+0,5*60000*637,5*4,63*(2+2)* 10^-6 +0,7*1,2*0,8*4,63)/30=12Вт.

Проверяем условие Р_КМАХ>Р_{ст макс}

75>14,4

Условие соблюдается значит выбранный транзистор можно использовать в данной схеме преобразования.

4.5Определяем параметры диода VD1:

I_VD1MAX=I_0MAX+∆I_L/2;

I_VD1MAX=15+6,06/2=18,03 A;

U_VD1MAX=U_вх.max* n₂₁;

U_VD1MAX=330.069*0.154=50.83В.

Iпр.ср=I_0max/2=7,5A

По рассчитанным параметрам выбираем диод VD1:

Таблица4. Параметры диода VD1:

Тип диода	UОБР.МАХ, В	IПР.СР.МАХ, А	IПР.УД., А	fПРЕД., кГц
2Д251Б	70	10	100	200

Находим мощность диода:

Р_VD1=U_ПР*I_0MAX/(1- γ_МIN)+fn* U_VD1MAX* I_VD1MAX*0,01/ f_ПРЕД;

Р_VD1=0,6*15/(1-0,491)+60000*50.83*18,03*0,01/200000=20,45 Вт.

5Определяем параметры диода VD2:

I_VD2MAX=I_0MAX+∆I_L/2;

I_VD2MAX=15+6,06/2=18,03 A;

U_VD2MAX=U_вх.max* ;

U_VD2MAX=330.069*2,33=769,06В.

Iпр.ср=I_0max/2=7,5A

По рассчитанным параметрам выбираем диод VD2:

Таблица4. Параметры диода VD2:

Тип диода	UОБР.МАХ, В	IПР.СР.МАХ, А	IПР.УД., А	fПРЕД., кГц
2Д210 Б	800	10	50	100

Находим мощность диода:

Р_VD2=U_ПР*I_0MAX/(1- γ_МIN)+fn* U_VD2MAX* I_VD2MAX*0,01/ f_ПРЕД;

Р_VD2=0,6*15/(1-0,491)+60000*769,06*18,03*0,01/100000=83,2 Вт.

4,6+

4.6Определяем коэффициент передачи в контуре регулирования:

К_ОС= ;

К_ОС =