Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭУиСТ.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
462.34 Кб
Скачать

Расчёт и выбор транзистора.

2.7.1. Определяем максимальное значение тока коллектора Iк 1 макс (тока стока Ic1 макс ) транзистора VT1:

Iк1 макс(Iс1 макс)= [n21*Iвых макс/(1-макс) + Uвых *макс/2*n21*f*L1]/

2.7.2. Определяем максимальное значение напряжения, приложенное к закрытому транзистору Uкэ макс (Uси макс):

Uкэ1 макс (Uси1 макс)=Uвх. макс + Uвых/n21.

2.7.3. По вычисленным значениям Iк1 макс и Uкэ макс , а также заданной частоте преобразования f из справочника [Л.7] или табл.П2.4…П2.5 (Приложение 1) выбираем транзистор так, чтобы его предельные эксплуатационные параметры удовлетворяли ниже приведенным неравенствам:

Uкэо гр 1,2*Uкэ1 макс; Iк макс Iк1 макс; tсп (0,05…0,1)/f;

Uси макс 1,2*Uси1 макс; Ic макс Ic1 макс .

Для выбранного типа биполярного транзистора из табл.П2.4 или по справочнику определяются значения напряжения коллектор-эмиттер насыщения Uкэ нас и напряжения база-эмиттер насыщения Uбэ нас , а также время включения tвкл и время выключения tвыкл =tсп .

Для выбранного полевого транзистора из табл.П2.5 или по справочнику определяется значение сопротивления сток-исток Rси , а также время включения tвкл и время спада тока стока tсп.

      1. Определяем максимальное значение мощности Ркс), рассеиваемой транзистором:

Рк=n21*Iвых макс*Uкэ нас *макс + 0,5*f*Uкэ1 макс*Iк1 макс*(tвкл+tсп) +Кнас*макс*Uбэ нас*

*Iк1 макс/h21э мин,

где Кнас=1,25 – коэффициент насыщения биполярного транзистора;

Рс=n21*(Iвых макс)2*Rси*макс + 0,5*f*Uси1 макс*Iс1 макс*(tвкл+tсп).

Убеждаемся в возможности использования выбранного транзистора по мощности при заданной температуре окружающей среды tокр из условия

Рк макс 1,2*Ркс макс 1,2*Рс). Если это условие не выполняется, то необходимо предусмотреть параллельное соединение нескольких транзисторов либо выбрать другой тип транзистора.

Расчёт и выбор выходного диода преобразователя.

2.8.1. Определяем максимальное значение обратного напряжения на диоде VD1 UVD1 макс и максимальное значение тока диода VD1 IVD1 макс:

UVD1 макс= n21*Uвх макс + Uвых ; IVD1 макс=Iк1 макс/n21.

По справочнику [Л.8] или табл.П2.6 (Приложение 1) выбираем тип диода так, чтобы

Uобр 1,2*UVD1 макс и Iпр 1,2*IVD1 макс.

2.8.2. Определяем максимальное значение мощности, рассеиваемой диодом VD1 PVD1 макс:

PVD1 макс=Uпр*Iвых макс*макс+ f*UVD1 макс*IVD1 макс*tвос/6.

Определение требуемого коэффициента передачи схемы управления

    1. Исходя из заданного значения нестабильности выходного напряжения , определяем требуемый коэффициент передачи схемы управления Кос:

Кос= 100*/*Uвых.

2.9. Требования к оформлению задачи №2 контрольной работы.

2.8.1. Пояснительная записка должна содержать:

  • исходные данные варианта задачи;

  • схему преобразователя;

  • результаты расчета трансформатора с указанием типа магнитопровода, чисел витков его обмоток и величины немагнитного зазора;

  • результаты расчета и выбора силового транзистора и выходного диода с указанием их параметров;

  • результаты расчета и выбора выходного конденсатора;

  • значение требуемого коэффициента передачи цепи обратной связи схемы управления.

Примечание: тесты для проверки усвояемости материала по задаче №2 приведены в Приложении 2.

Список литературы

1. Бушуев В.М. и др. Электропитание устройств и систем телекоммуникацмй: Учебное пособие для вузов. Горячая линия- Телеком, 2009 -383с.

2. Китаев В.Е. и др. Расчёт источников электропитания устройств связи:

Учебное пособие для вузов. Под ред. А.А. Бокуняева.-М.: Радио и связь,1993 –232с.

3. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Однотактные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА- М.: Радио и связь, 1989, -160с.

4. Сидоров И.Н. др. Малогабаритные магнитопроводы и сердечники. –М.: Радио и связь, 1989. –384с.

  1. Михайлова М.М. и др. Магнитомягкие ферриты для радиоэлектронной аппаратуры: Справочник. Под ред. А.Е. Оборонко. - М.: Радио и связь, 1983,-576с.

  2. Справочник по электрическим конденсаторам. М.И. Дьяконов и др. Под общей редакцией И.И. Четверткова и В.Ф. Смирнова- М.: Радио и связь, 1983.-576с.

  3. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности. Справочник/ А.А. Зайцев и др. Под ред. А.В. Голомедова.- М.: Радио и связь, 1989.-640с.

  4. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник/ А.Б. Гитцевич и др. ; Под ред. А.В. Голомедова.-М.: Радио и связь, 1988.-528с.

  5. Полярные и ВЧ биполярные транзисторы средней и большой мощности и их зарубежные аналоги том 3. Справочник/ В.М. Петухов Москва «кубк-а» 1997. – 672с

  6. Биполярные транзисторы средней и большой мощности, низкочастотные и их зарубежные аналоги том 2. Справочник/ В.М. Петухов Москва «кубк-а» 1997. – 544с

  7. Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем.- М.: Эко-Трендз, 2003.- 280 с. и ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П1.1

Аккумуляторы герметизированные-Sonnenschein A700 (типа OgiV, технология dryfit)

Тип аккумулятора

Номинал

Ёмкость,

А*ч

Номинальное напряжение моноблока (элемента), В

Разрядная мощность, Ватт/моноблок (элемент) при длительности разряда 1 час

Uк.р. =1.75 В/эл

Uк.р. =1.80 В/эл

А706/21

21

6

67

65

А706/42

42

6

133

129

А706/63

63

6

200

194

А706/84

84

6

267

258

А706/105

105

6

334

323

А706/126

126

6

400

388

А706/140

140

6

458

439

А706/175

175

6

573

548

А706/210

210

6

688

658

А704/245

245

4

535

512

А704/280

280

4

611

585

А702/400

400

2

439

412

А702/500

500

2

543

507

А702/600

600

2

619

578

А702/700

700

2

741

671

А702/980

980

2

995

920

Таблица П1.2

Аккумуляторы герметизированные- Sprinter P ( технология AGM)

Тип аккумулятора

Номин.

ёмкость,

А*ч

Номинальное напряжение моноблока, В

Разрядная мощность, Ватт/моноблок при длительности разряда 1 час

Uк.р. =1.75 В/эл

Uк.р. =1.80 В/эл

P12V570

25

12

180

173

P12V600

27

12

203

193

P12V875

45

12

316

301

P12V1220

55

12

403

386

P12V1575

75

12

516

495

P12V2130

105

12

702

672

P6V1700

165

6

541

524

P6V2030

195

6

693

678

Таблица П.1.3

Тип

ВБВ

Пре­делы

регул.

Uвых

Выход­ной

ток, А

Максим. выходная мощность, Вт

Напряжение

питающей

сети, В

КПД

 (cos)

ВБВ 60/15-3К

54-72

0,75-15

1080

160…290

0,9

0,98

ВБВ 60/25-3К

54-72

1,25-25

1800

176…290

0,92

0,99

ВБВ 48/20-3К

43-56

1-20

1120

176…290

0,9

0,98

ВБВ 48/30-3К

43-56

1,5-30

1680

176…290

0,92

0,99

PMP7-48*

45-56

1-12

672

176…275

0,91

0,99

PMP7-60*

56-70,5

0.5-9

635

176…275

0,92

0,99

PMP11-48*

60-71

1,0-18,5

1100

167…275

0,91

0,99

PMP11-60*

44-56

0,5-23

1100

167…275

0,92

0,99

PMP….* выпрямительные модули фирмы POWER-ONE (www.power-one.com)

Таблица П.1.4

Тип устройства

Пре­делы

регулирования

Uвых

Напряжение

питающей

сети, В

Выходной ток (ток нагрузки), А

Максимальная выходная мощность, Вт

Максимальный

Минимальный

УЭПС-3 48/180-0606

43-56

176…290

180

9

10080

УЭПС-3 48/360-1212

43-56

360

18

20160

УЭПС-3 60/150-0606

54-72

150

7,5

10080

УЭПС-3 60/300-1212

54-72

300

15

20160

УЭПС-3К 48/60-33

43-56

60

3

3360

УЭПС-3К 60/45-33

54-72

45

2,25

3240

PPS7-48-3500

Макс. кол-во модулей PMP7-48 –5шт

45-56

176…275

60

5

3500

PPS10-48-6500

Макс. кол-во модулей PMP7-48 –5шт

44-56

167…275

115

5

6500

Таблица П2.1

Параметры Ш-образных магнитопроводов для трансформаторов ИВЭП

Тип магнитопровода

Размеры, мм

Sст*Sок

см4

Марка

феррита

Sст

см2

Lср

мм

L

lo

l

B

H

h

Ш5х5

20

5

13

5

10

6,5

0,13

2000НМ1

0,3

43

Ш6х6

24

6

16

6

12

8

0,29

2000НМ1

0,42

53

Ш7х7

30

7

19

7

15

9,5

0,56

3000НМС

0,62

63

Ш8Х8

32

8

23

8

16

11,5

1,2

2500НМС1

0,69

75

Ш10х10

36

10

26

10

18

13

2,08

2000НМ1

1,0

84

Ш12х15

42

12

30

15

21

15

4,86

3000НМС

1,8

97

ШК16х20

54

16

38

20

27

19

13,37

3000НМС

3,2

123

Ш20х28

65

20

44

28

32

22

29,6

2000НМ1

5,6

144

2h 2H

I0 I B

L

Таблица П2.2

Данные обмоточных проводов круглого сечения

Сечение провода, мм2

Диаметр провода без изоляции, мм

Наружный диаметр проводов с изоляцией, мм

ПЭЛ-1

ПЭВ-1

ПЭВ-2

ПБД

0,011539

0,14

0,165

0,165

0,17

-

0,01767

0,15

0,18

0,18

0,19

-

0,02011

0,16

0,19

0,19

0,20

-

0,02270

0,17

0,20

0,20

0,21

-

0,02545

0,18

0,21

0,21

0,22

-

0,02835

0,19

0,22

0,22

0,23

-

0,03142

0,20

0,23

0,23

0,24

-

0,03464

0,21

0,24

0,24

0,25

-

0,04155

0,23

0,27

0,27

0,28

-

0,04909

0,25

0,29

0,29

0,30

-

0,05726

0,27

0,31

0,31

0,32

-

0,06605

0,29

0,33

0,33

0,34

-

0,07548

0,31

0,35

0,35

0,36

-

0,08553

0,33

0,37

0,37

0,38

-

0,09621

0,35

0,39

0,39

0,41

-

0,1134

0,38

0,42

0,42

0,44

0,61

0,1320

0,41

0,45

0,45

0,47

0,64

0,1521

0,44

0,49

0,48

0,50

0,67

0,1735

0,47

0,52

0,51

0,53

0,70

0,1886

0,49

0,54

0,53

0,55

0,72

0,2043

0,51

0,56

0,56

0,58

0,74

0,2206

0,53

0,58

0,58

0,60

0,76

0,2376

0,55

0,60

0,60

0,62

0,78

0,2552

0,57

0,62

0,62

0,64

0,80

0,2734

0,59

0,64

0,64

0,66

0,82

0,3019

0,62

0,67

0,67

0,69

0,85

0,3217

0,64

0,69

0,69

0,72

0,87

0,3562

0,67

0,72

0,72

0,75

0,90

0,3739

0,69

0,74

0,74

0,77

0,92

0,4072

0,72

0,78

0,78

0,80

0,96

0,4301

0,74

0,80

0,80

0,83

0,98

0,4657

0,77

0,83

0,83

0,86

1,01

0,5027

0,80

0,86

0,86

0,89

1,04

0,5411

0,83

0,89

0,89

0,92

1,07

0,5809

0,86

0,92

0,92

0,95

1,14

0,6362

0,90

0,96

0,96

0,99

1,16

0,6792

0,93

0,99

0,99

1,02

1,17

0,7238

0,96

1,02

1,02

1,06

1,20

0,7854

1,00

1,08

1,08

1,11

1,29

0,8495

1,04

1,12

1,12

1,15

1,33

0,9161

1,08

1,16

1,16

1,19

1,37

0,9852

1,12

1,20

1,20

1,23

1,41

1,0568

1,16

1,24

1,24

1,27

1,45

1,1310

1,20

1,28

1,28

1,31

1,49

1,2272

1,25

1,33

1,33

1,36

1,54

1,3270

1,30

1,38

1,38

1,41

1,59

1,4314

1,35

1,43

1,43

1,46

1,64

1,5394

1,40

1,48

1,48

1,51

1,69

1,6513

1,45

1,53

1,53

1,56

1,74

1,7672

1,50

1,58

1,58

1,61

1,79

1,9113

1,56

1,64

1,64

1,67

1,85

2,0612

1,62

1,71

1,70

1,73

1,91

2,2170

1,68

1,77

1,76

1,79

1,98

2,5730

1,81

1,90

1,90

1,93

2,11

Таблица П2.3

Конденсаторы алюминиевые оксидно-электролитические

Номинальное

напряжение,

В

Тип конденсатора

К50-29

К50-35

Номинальная

ёмкость, мкФ

Допустимая амплитуда пульсации частоты 50Гц,

при Т=+40С, %

Номинальная

ёмкость, мкФ

Допустимая амплитуда пульсации частоты 50Гц,

при Т=+40С, %

16

22;47;100;

220;470;

1000;

2200;

4700

30

24

20

12

10

47;100;220;

470;1000;

2200

35

30

25

25

10;22;47;

100;220;

1000;2200

30

24

10

100;

1000;2200

-

35

30

-

40

-

-

1000

30

63

4,7;10;

22;47;100;

220;

470;1000

16

12

10

8

10;

100;220;

470;1000

20

16

12

100

4,7;10;

22;47;100

16

10

47;100;

470

20

12

160

2,2;4,7;

10;22;47

16

16

22;47;

100

20

12

300

4,7;10;

22

16

14

-

-

Примечание: Для конденсаторов К50-29 и К50-35 допустимые значения переменной составляющей напряжения на частотах свыше 1000Гц вычисляются по формуле Uм f =Uм 50 *(50/f), где Uм 50 –допустимая пульсация на частоте 50Гц.

Таблица П2.4

Параметры биполярных транзисторов

Параметр

Номинальное (предельно допустимое) значение

Режим

Измерений

КТ840А

КТ841А

2Т926А

2Т866А

Предельно допустимый ток коллектора,Iк макс, А

6

10

15

20

-

Граничное напряжение, В

Uкэо гр

400

400

150

100

Iк =0,1А;

L=25мГн

Максимальная мощность, рассеиваемая прибором при Т=25С,

Рк макс, Вт

60

50

50

30

Напряжение насыщения

Uкэ нас , В,

не более

3

1,6

1,0

1,5

Iк=4А; Iб=1,2А

Iк=10А; Iб =1А

Iк=5А; Iб=1А

Iк=15А;Iб=2А

Напряжение насыщения

Uбэ нас, В,

не более

1,6

1,6

2,5

1,2

Iк=4А; Iб=2А

Iк=5А; Iб=1А

Iк=10А; Iб=1А

Iк=15А;Iб=1,5А

Статический коэффициент передачи

h21 э, не менее

10

12

12

15

Uкб=5В;Iк=0,6А

Uкб=5В;Iк=5А

Uкб=10В;Iк=10А

Uкэ=7В;Iк=15А

Время спада импульса тока коллектора

tсп, мкс,

не более

0,6

0,6

0,3

0,1

Uк=200В; Iк=1А

Uк=200В;Iк=1А

Uк=30В;Iк=10А

Uкэ=100В;Iк=5А

Время включения

tвкл , мкс

0,08

0,3

0,2

0,45

Uк=200В;Iк=2А

Uк=200В;Iк=5А

Uк=30В;Iк=10А

Uк=100В;Iк=5А

Таблица 2.5

Параметры полевых транзисторов

Параметр

Номинальное (предельно допустимое) значение

Режим измерений

КП809А

КП809Б

КП813А

КП813Б

Постоянный ток стока,

Iс макс

9,6А

9,6А

22А

22А

-

Постоянное напряжение сток-исток Uси макс

400В

500В

200В

200В

-

Постоянная рассеиваемая мощность стока Рс макс, при Т=+25С

100Вт

100Вт

125Вт

125Вт

-

Сопротивление сток-исток, Rси,

не более

0,3 Ом

0,6 Ом

0,12 Ом

0,18 Ом

Uзи=20В;

Iс=2А

Uзи=10В;

Ic=10A

Время включения tвкл , нс

50

50

120

120

Uси=200В;

Iс=2А

Uси=200В;

Iс=2А

Время спада тока стока tсп,нс, не более

100

100

40

40

Uси=200В;

Iс=2А

Uси=200В;

Ic=2А

Таблица П2.6

Параметры диодов для ОПН

Параметр

Номинальные значения

КД212А

КД2123А

КД2997А

КД2998А

Постоянное прямое напряжение Uпр, В, при Iпр=10А, Т=+25С, не более

1,0

1,0

1,0

0,6

Постоянный прямой ток Iпр, А, не более

1,0

10,0

30,0

30,0

Постоянное обратное напряжение Uобр, В,

не более

200

200

200

100

Частота без снижения допустимых эксплуатационных параметров, кГц

100

100

100

200

Время обратного восстановления tвос, нс:

при Uобр и =200В, Iпр и=2А,

Iобр и=0,2А;

При Uобр и=20В, Iпр и=1А,

Iобр и=0,5А

300

300

200

110

ПРИЛОЖЕНИЕ 2