книги из ГПНТБ / Басовский, В. Ф. Транзисторные преобразователи напряжения

Определяем суммарную мощность на выходе трансфор­ матора усилителя мощности. Мощность, потребляемая из­ мерительным элементом, ничтожно мала, поэтому в расчетах

ееможно не учитывать:

Р^ Я Р ь + Р э г .

1

Выбираем частоту преобразования f в соответствии с тре­ бованиями технического задания либо из соображений ми­ нимальных веса, габаритных размеров и максимального к. п. д.

По табл. 2 выбираем материал магнитопровода и тол­ щину проката.

Определяем типоразмер сердечника трансформатора уси­ лителя мощности и выбираем ближайший больший из уни­ фицированного ряда

Определяем число витков первичной обмотки

112

Расчетом заполнения окна сердечника обмотками про­ веряем правильность выбора типоразмера магнитолровода

тт + 1

дования; 5 изт — площадь окна, занимаемая изоляцией т-го слоя; Sm — поперечное сечение провода т-й обмотки с уче­ том изоляции. В случае невыполнения приведенного выше соотношения следует взять ближайший больший типораз­

ние одного погонного метра провода (берется из справоч­

ника).

Максимальное значение падения напряжения на вну­

С учетом падения напряжения на внутреннем сопротив­ лении обмоток трансформатора усилителя мощности и па­ дения напряжения на диодах схем выпрямления уточ­ няется коэффициент заполнения умин.

Параметры элементов сглаживающих фильтров;

^ О - Т м и н )

16W

н7"-(1 - Ушш)

AUс — U2макс'

8LAPC

По полученным величинам выбираем тип, номинал кон­ денсатора и дросселя [8].

Для выбранных схем выпрямления по формулам табл. 5 определяем среднее значение тока и обратное напряжение ди­ ода. По полученным величинам выбираем тип диодов.

С учетом падения напряжения на дросселе, диодах и внутреннем сопротивлении обмоток, уточняем число витков вторичных обмоток трансформатора усилителя мощности.

Мощность магнитного модулятора

р4fBmQCTk

Диаметр провода рабочей обмотки

* - и з /

сопротивление рабочей обмотки

Ra>p—WplCO.

После определения параметров рабочей обмотки магнит­ ного модулятора, цепи управления усилителя мощности следует проверить на обеспечение режима отсечки

^ RWpIW6 + ^ -

114

Для выбранного типоразмера и материала по кривым намагничивания определяем ток намагничивания /ц.

Ток коллектора транзисторов задающего генератора определяем приближенно

/ , з г ~ ^ + /р.

По величине тока коллектора и напряжению питания за­ дающего генератора с учетом схемы выбираем тип тран­ зистора.

Ток в цепи баз транзисторов задающего генератора

После определения числа витков остальных обмоток, расчетом заполнения окна сердечника обмотки проверяем правильность выбора типоразмера магнитопровода.

Величина резистора баз задающего генератора

Uw6,3r

Яб.зг

1б.ЗГ

где Uэб — определяем из входных характеристик транзис­

тора по /б.згВеличина форсирующей емкости

C<5<' W МКФ’

где Г3г — период генерации, мсек, R6 — ком.

В качестве источника опорного напряжения наиболее целесообразно использовать кремниевые стабилизаторы ти­ па Д814 либо Д818.

116

Напряжение измерительного элемента

трона. Поэтому ток через стабилитрон в процессе работы

мосте необходимо, чтобы ток делителя и через стабилитрон, как минимум, на порядок превышал ток обмотки управ­

ления.

Величина добавочного резистора в цепи управления

тельного элемента; RWy — сопротивление обмотки управле­ ния магнитного модулятора.

где ЛРум = Ру, + Рст + РАа — потери в усилителе мощ­ ности; Рц — мощность, затрачиваемая на перемагничивание трансформатора; Рст, Р дн — статические и динамические потери в транзисторах усилителя мощности; АРв, АРф — потери соответственно в схеме выпрямления и в сглажива­ ющем фильтре.

Расчетные величины, полученные по рассмотренной выше методике, хорошо согласуются с данными эксперимен­ та. Точность совпадения не превышает пределов допусков на номиналы комплектующих элементов, оговоренных в тех­ нических условиях.

6. П РА К Т И Ч Е С К И Е СХЕМЫ ТРАН ЗИ СТО РН Ы Х

П РЕО БРА ЗО ВА ТЕЛ ЕЙ

Двухтрансформаторная схема нестабилизированного преобразователя. На рис. 46 изображена улучшенная схема нестзбилизированного транзисторного преобразователя. Преобразователь питается от первичного источника напря­ жения 12,6 ±5% в и обеспечивает на выходе четыре номинала напряжения. За счет внутреннего сопротивления изменение выходных напряжений составляет ± (6 —7)%. Схема выпол­ нена с улучшениями, описанными во второй главе. Транс­ форматор Тр\ является частотозадающим и выполнен на сердечнике из пермаллоя 34НКМП. Для ограничения тока через первичную обмотку насыщающегося трансформатора последовательно включен резистор й?1. С целью улучше­ ния запуска схемы и уменьшения динамических потерь в транзисторах в схему включены элементы: резистор R2, диод Д1 и конденсатор С1. Трансформатор Тр2 работает, не достигая индукции насыщения и выполнен на сердечнике из пермаллоя 50Н. Переменное напряжение вторичных об­ моток выпрямляется двухполупериодными схемами и сгла­ живается П-образными C IC -фильтрами. В схеме исполь­ зованы низкочастотные транзисторы типа П215. Частота генерации схемы 1,5 кгц, к. п. д. 85%.

118

Применение высокочастотных транзисторов типа 1Т906А без изменения схемы повышает к. п. д. до 92%. Преобразо­ ватель, выполненный по рассматриваемой схеме, работает в диапазоне температур от —40 до +30° С.

Рис. 46. Улучшенная схема нестабилизированного преобразователя.

Преобразователь напряжения со стабилизацией выход­ ного напряжения амплитудным методом с помощью стаби­ лизатора постоянного напряжения. На рис. 47 изображена схема высоковольтного стабилизированного источника элек­ тропитания с преобразователем напряжения, предназначен­ ного для питания электроннолучевой трубки индикаторного устройства. Схема состоит из выпрямителя, фильтра, тран­ зисторного компенсационного стабилизатора непрерыв­ ного действия, преобразователя напряжения, выходного

119

трансформатора, высоковольтного выпрямителя и выпря­ мителя схемы обратной связи.

Схема питается от сети переменного напряжения, но она может также питаться и от источника постоянного напря­ жения. Входное напряжение стабилизатора при этом имеет переменную составляющую порядка 1—2%. Транзисторный компенсационный стабилизатор непрерывного действия вы­ полнен по улучшенной схеме со стабилизатором тока и балансной схемой первого каскада усилителя. Мостовой преобразователь напряжения собран по двухтрансформатор­ ной схеме с ограничивающим резистором в цепи первичной обмотки и форсирующими емкостями в цепях баз. Насыща* ющийся трансформатор Тр 1 выполнен на тороидальном сердечнике изщермаллоя 50НП, выходной трансформатор — на разрезном сердечнике типа ПЛ из пермаллоя БОН. Вы­ соковольтный выпрямитель собран по схеме удвоения, что позволило уменьшить напряжение вторичной обмотки транс­ форматора. На выходе высоковольтного канала включен ре-, зистор для разряда конденсаторов схемы выпрямления. Обмотка цепи обратной связи намотана на высоковольт­ ном трансформаторе и работает на мостовую схему выпрям­ ления с емкостным фильтром. Напряжением обратной свя­ зи питается схема сравнения транзисторного стабилизато­ ра. Отличительной особенностью рассматриваемой схемы, от подобных является то, что обратная связь заведена не с высоковольтного канала, а с отдельной обмотки. Обмотки трансформатора Тр2 намотаны проводом такой толщины, что приведенное к первичной обмотке внутреннее сопротив­ ление обмоток высоковольтной и обратной связи намного меньше сопротивления первичной обмотки. Всякое изме­ нение тока нагрузки высоковольтного канала приводив fcc изменению падения напряжения на внутренних сопротив­ лениях вторичной и первичной обмоток, но так как внутрен­ нее сопротивление первичной обмотки намного больше при-, веденной величины сопротивления вторичной обмотки, то всякое изменение тока высоковольтной обмотки вызывает

121