3. Алгоритм выбора схемы преобразователя

3.1. Определяем максимальную выходную мощность преобразователя:

P₀=U₀I_0max=58=40 (В)

3.2. Определяем номинальное U_вх максимальное и минимальное значения

входного напряжения преобразователя:

U_вх.max= U_c(1+a_max+k_a/2) U_c=U_ф=36 (В)

U_вх.max=1,436(1+0,1+0,1/2)=57,96 (В)

U_вх.min= U_c(1-a_min-k_a/2)

U_вх.min=1,436(1-0,1-0,1/2)=42,84 (B)

U_вх= U_c(1-k_a/2)

U_вх=1,436(1-0,1/2)=47,88 (B)

где k_a=0,1 – абсолютный коэффициент пульсаций на выходе сетевого

выпрямителя;

U_c=U_ф – при пульсности сетевого выпрямителя p=2.

3.3. По известным значениям P₀ и U_вх с помощью графика рисунка 2 выбираем схему преобразователя:

Согласно графика рисунка 2 и с учётом рекомендаций приведённых в методичке, выбираем схему №6.

В этой схеме при открытом транзисторе VT1 дроссель L₁ подключён к источнику питания, а напряжение на первичной обмотке трансформатора W₁ равно напряжению на конденсаторе С₁. Диод VD1 закрыт и к обмотке дросселя L₂ приложено напряжение вторичной обмотки трансформатора W₂. При запирании транзистора VT1 энергия, накопленная дросселем L₁, идёт на заряд конденсаторов С₁,С₂ и перемагничивание трансформатора Т₁. Энергия, накопленная дросселем L₂, передаётся через диод VD1 в нагрузку. Отличительной особенностью данной схемы является перемагничивание трансформатора по частному симметричному циклу петли гистерезиса. Это позволяет уменьшить габариты трансформатора по сравнению с другими рассмотренными типами однотактных преобразователей. Синфазность изменения э.д.с. обмоток трансформатора и дросселей позволяет объеденить эти элементы в один конструктивный узел.

3.4. Для схемы №6 задаёмся максимальным значением:

_max=0,5

3.5 Определяем амплитудные значения э.д.с. первичной U_1m и вторичной U_2m обмоток трансформатора преобразователя в функции напряжения первичной сети U_вх и мощности нагрузки Р₀. При это задаём:

U_кэ.нас=2,5 (В) – напряжение коллектор – эмиттер регулирующего

транзистора в режиме насыщения;

U_пр.VD=U_пр.VD1= U_пр.VD2=1 (В) – падение напряжения на диоде в открытом

состоянии;

U₁=0,02U_вх – падение напряжения на активном сопротивлении

первичной W₁ обмотки трансформатора;

U₂=0,02U₀ – падение напряжения на активном сопротивлении вторичной

W₂ вторичной обмотки трансформатора;

U_L=U_L2=0,05U₀=0,055=0,25 (B);

U_L1=0,02U_вх=0,0247,88=0,958 (В) – падение напряжения на активном сопротивлении дросселя L, L₁, L₂.

U_1m= U_вх.min- U_кэ.нас-U₁-U_L1

U_1m=42,84-2,5-0,958-0,958=38,424 (B)

U_2m=(U₀+U_пр.VD1+U₂)(1-_max)/ _max

U_2m=(5+1+0,1)(1-0,5)/0,5=6,1 (B)

3.6. Определяем требуемый коэффициент трансформации n₂₁ трансформатора:

n₂₁= U_2m/ U_1m

n₂₁=6,1/38,424=0,16

3.7. С помощью выбранной схемы №6 преобразователя определяем _min:

_min=U₀/(n₂₁U_вх.max+U₀)

_min=5/(0,1657,96+5)=0,35

Так как _min=0,350,15 то устройство реализуемо.

3.8. Определяем критическую индуктивность L_кр1 и L_кр2 в схеме №6.

Принимаем: L_кр1= L₁ и L₂= L_кр2.

L_кр1= U_вх(1-_min)/(2 n₂₁f_пI_0min)

L_кр1=47,88(1-0,35)/(20,1650*10³0,8)=2,431 (мГн)

L_кр2=U₀(1-_min)/(2f_пI_0min)

L_кр2=5(1-0,35)/(250*10³0,8)=0,041 (мГн)

3.9. Определяем значение :

=U₀/(n₂₁U_вх+U₀)

=5/(0,1647,88+5)=0,395

Полученные при выборе преобразователя данные, необходимые для дальнейших расчётов схемы заносим в таблицу №1.

Таблица №1

	min	max	n21	U1m, В	U2m, В	L1, мГн	L2, мГн
0,395	0,35	0,5	0,16	38,424	6,1	2,431	0,041