Третий этап расчета Расчет режимов работы силового транзистора.

1. Импульсный ток, который характеризует значения тока намагничивания трансформатора в конце импульса t_u, определяется по формуле:

2. Часть тока через транзистор, которая обусловлена потерями на перемагничивание (потери в стали) сердечника трансформатора:

3. Суммарный ток, который назовем импульсным током холостого хода трансформатора:

4. Максимальное значение импульсного тока через силовой транзистор в момент его включения:

5. Определим ток коллектора транзистора, который образуется путем усреднения эквивалентного прямоугольного импульса тока в зависимости от коэффициента заполнения.

Амплитуда изменения тока коллектора зависит от коэффициента заполнения и определяется соотношением:

где – амплитудное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора

Теперь видно, что средний ток коллектора:

6. Найдем максимальное значение напряжение коллектор – эмиттер транзистора, без учета выброса напряжения, вызванного индуктивностью рассеяния:

Четвертый этап расчета Расчет режимов работы силовых диодов исн.

1. Максимальное значение среднего тока диодов выпрямителя для однотактной схемы выпрямления VD1:

2. Максимальное значение среднего тока(без учета импульса в момент запирания) коммутирующего диода VD2:

3. Максимальное значение (без учета паразитного выброса) для обратного напряжения на диоде VD1 и VD2 находим по соотношению:

Пятый этап расчета Расчет выходного фильтра исн.

1. Найдем относительное значение пульсаций 1-й гармоники на выходе выходного высокочастотного фильтра:

2. Коэффициент пульсаций на выходе блока ИСН:

3. Найдем требуемый коэффициент подавления пульсаций выходным фильтром:

Q_n= S / a_n = 150.4 / 19.7 = 7.64

4. Минимальная индуктивность дросселя фильтра при условии сохранения непрерывности тока через дроссель будет:

5. Для выбора или расчета дросселя фильтра необходимо знать эффективное значение переменой составляющей напряжения на нем

U₁ = U_{2M max} – _ΔU_VD1 – U_Н = 140.7 – 0.85 – 127 = 12.85 B

U₂=_ΔU_VD2+U_Н = 0.85 + 127 = 127.85B

Отметим, что наибольшее значение переменной составляющей на дросселе фильтра соответствует режиму максимального входного напряжения, то есть при ɣ_min.

6. Емкость выходного конденсатора фильтра ИСН:

7. Рассчитаем реальную емкость конкретного выбранного конденсатора на высокой частоте с учетом разброса номинального значения. Обозначим эту величину и вычислим по формуле:

8. Уточним значение переменой составляющей выходного напряжения при выбранных реальных значениях L_фи С_ф. Обозначим эту величинуU_р.н.᷉и определим по уравнению:

Шестой этап расчета Расчет потерь в силовых транзисторах и диодах исн.

1. Динамические потери в одном транзисторе:

где

2. Статические потери в транзисторе:

P_ст = (U_к.э.н I_к + U_б.э.н I_б) ɣ_max = (0,7 10 + 5,7 1,47) 0,38 = 5,8 Вт

U_б.э.н= 0,1U_1эф= 0,1 57,03 = 5,7 В

I_б = 0,1 I_1н = 0,1 14,7 = 14,7 А

где U_к.э.н.– напряжение коллектор–эмиттер транзистора в режиме насыщения

U_б.э.н – напряжение база – эмиттер транзистора в режиме базового перехода

I_б– ток через переход база – эмиттер, протекающий в режиме открытого транзистора.

3. Суммарные потери в одном транзисторе ИСН:

P_ТΣ= Р_т.сх =+P_ст= 90,7 + 5,8 = 96,5 Вт