Приклади до розділу

Задача 2.1. Для тиристорного електронного ключа (рис. 18, а) ви­брати тиристор та комутувальний конденсатор С, якщо напруга джерела живлення U = 90 В, потужність та напруга навантаження Р_н = 1000 Bт, U_н =80B

Розв'язок: Визначаємо струм навантаження . За значенням напруги живлення та струму навантаження вибираємо тиристор, який би забезпечував умовам: І_{макс.доп} > І_н; U_{макс.зв} >U. Відповідно з паспортними даними (див. Додатки), таким умовам за­довольняє тиристор Т112-16. Паспортні дані тиристора: І_{макс.доп} = 16 А; U_{макс.зв} = 100 В; І_ув = 2мкс; t_вим.т = 100 мкс.

Для забезпечення надійної комутації час вимкнення ключа прийма­ють більшим від часу вимкнення тиристора на величи­ну ∆t(20 ÷ 40) мкс. Приймаємо ∆t = 25 мкс.

Тоді t_вим = t_вим.т + ∆t = 100 + 25 = 125 мкс. Обчислюємо ємність комутувального конденсатора . Вибираємо конденсатор ємністю 20 мкФ.

Задача 2.2. Визначити опір обмежувального резистора R для ти­ристорного електронного ключа (рис. 18, а), якщо напруга наванта­ження U_н = 80 В струм утримання тиристора І_утр.т =0,5 А

Розв'язок: Опір обмежувального резистора повинен забезпечува­ти величину струму тиристора меншу за І_утр.т й визначається за ви­разом

де приймаємо k = 2 - коефіцієнт для забезпечення умови закриття ти­ристора.

Задача 2.3. Розрахувати параметри транзисторного ключа (рис. 17, а), якщо напруга джерела живлення U = 40 В, потужність Р_н = 40 Вт та напруга навантаження U_н = 30 B Період сигналу керування ключем Т = 1 мкс.

Розв'язок: Визначаємо струм навантаження . За струмом навантаження та напругою джерела живлення вибираємо (див. Додатки) транзистор за умовами І_К.доп > І_н . Таким умовам за­довольняє транзистор КТ814Б: І_К.доп =1,5А; U_КЕ.доп =50 В; Р_К.доп =10 Вт; h_21E = 40; ƒ_гр =3 МГц; U_КЕ.нас =0,6 В

Визначаємо струм насичення бази транзистора за виразом

де k_н = 1,2 - коефіцієнт насичення струму бази.

Час увімкнення та час вимкнення транзистора визначаємо як

Перевіряємо транзистор на можливість розсіювання колектором виділеної потужності за виразом

Отже, вибраний транзистор задовольняє цій умові.

Задача 2.4. Визначити середнє значення напруги навантаження, якщо напруга джерела живлення конвертора U = 36 В, а коефіцієнт заповнення імпульсів δ = 0,4.

Розв'язок: Середнє значення напруги навантаження визначаємо за виразом

Задача 2.5. Визначити робочу частоту конвертора, якщо глибина регулювання напруги навантаження ∆ = 2,5 . В перетворювачі засто­совується транзисторний ключ на базі транзистора КТ807А.

Розв'язок: Робоча частота , де конвертора увімкнення та час вимкнення транзисторного ключа, які приймають однаковими й визначають як (див. розділ 2)

де - гранична частота транзистора (для КТ807А = 5 МГц). Тобі робоча частота конвертора ƒ_роб < 1,33 МГц. Вибираємо ƒ_роб < 1,3 МГц

Запитання для самоперевірки

1. В чому полягає поняття електронний ключ?

2. Подати особливості роботи транзисторного ключа в стані відсіку та насичення.

3. За якими параметрами здійснюється вибір транзисторного ключа?

4. Яке призначення вузла примусової комутації?

5. Дайте порівняльні характеристики транзисторного та тиристорного ключів.

6. Поясніть особливості перетворення постійної напруги в постійну.

7. На чому базується принцип роботи імпульсного конвертора?

8. В чому перевага імпульсних конверторів?

9. Чим визначається робоча частота конвертора?

10. Для чого потрібно враховувати час вмикання та вимикання електронного ключа?