Максимальное мгновенное значение тока коллектора:

[27]

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер запертого транзистора:

[28]

Находим мощность потерь силового транзистора в режиме насыщения:

[29]

По данным величинам выбираем мощный регулирующий транзистор из расчета, чтобы указанные величины были меньше предельных каталожных данных с необходимым коэффициентом запаса и с учётом нагрева транзистора выделяемой мощностью и температуры среды.

Транзисторы большой мощности биполярные до 100 Вт и силовые с током коллектора до 100 А широко применяются в преобразователях, переключающих и усилительных устройствах, в регулируемых электроприводах. Транзисторы соответствуют ТУ 16-729.308-81 и другим стандартам, выпускаются в штыревом и фланцевом исполнении.

Транзисторы допускают эксплуатацию при температуре окружающей среды от +60 до +45^о С при атмосферном давлении 0,085-0,105 МПа, относительной влажности 98% при 35^оС. Максимально допустимая температура перехода от – 45, – 60 до +125, +100^о С.

Выбираем силовой транзистор ТК335 – 32. Его основные параметры приведены ниже.

Наибольший допустимый ток коллектора

Длительно допустимый ток наибольший постоянный ток коллектора

Наибольшее импульсное напряжение коллектор-эмиттер

Наибольший допустимый постоянный ток базы

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер

Важно отметить, что по данной методике расчета необходимо также определить ряд параметров транзистора. Однако транзистор выбран со значительным запасом по основным параметрам (данный транзистор предназначен специально для импульсного режима работы), поэтому расчёт для динамических параметров в переходных режимах не требуется. Последующий расчёт по методике описывает выбор элементов составного транзистора, что в дальнейшем необходимо для согласования регулирующего элемента с системой управления. А так как в соответствии с заданием на проектирование её расчет не требуется, то затронем здесь лишь вопрос о необходимости теплоотвода. Большая группа конструктивных методов обеспечеmния надежности использует, главным образом, применение специальных теплоотводов-радиаторов. Конструкции наиболее оптимальных радиаторов приведены на рисунке 4.

Рисунок 4. Основные конструкции теплоотводов-радиаторов.

Для изготовления радиаторов чаще всего применяют алюминий или его сплавы (Д1-М, АЛ-2 и др.). Радиатор должен быть выполнен без единой отливки. Транзистор может быть установлен как на гладкой, так и на оребренной поверхности (с удалением части ребер). При креплении транзистора к теплоотводу должен обеспечиваться надежный тепловой контакт. Недопустимы перекосы, плохо притертая поверхность, заусенцы, царапины и грязь в месте теплового контакта, а также недостаточно плотное соединение.

Ориентировочную площадь теплоотвода возьмём не менее 1000 см².

Находим максимальное обратное напряжение на коммутирующем диоде:

[30]

Определяем максимальный мгновенный ток диода

[31]

Находим мощность потерь коммутирующего диода:

[32]

Выбираем силовой диод типа КД203М.

Диоды предназначены для выпрямителей, преобразователей частоты, устройств импульсной техники, блоков питания, радиоустройств и т.д. диапазон выпрямленных токов от единиц до тысячи и более ампер, допустимых обратных напряжений – от десятков до тысячи вольт.

Диоды выпускаются в пластмассовых (например, КД 299), металлических (Д4–143) корпусах, с естественным охлаждением, принудительным, на охладителях и т.д.

Основные технические параметры силового диода типа КД203М:

Прямой постоянный ток