Седьмой этап расчета Расчет потерь в силовых диодах

1. Динамические потери (в ваттах) в выпрямительных диодах

где t_вст. – время восстановления обратного сопротивления диода, мкс.

2. Статические потери (в ваттах) в выпрямительном диоде

где - напряжение на открытом диоде VD1 при протекании тока нагрузки; берется из технических условий при заданном токе через диод.

3. Суммарные потери (в ваттах) в выпрямительном диоде VD1

4. Динамические потери (в ваттах) в коммутирующем диоде VD2

5. Статические потери (в ваттах) в диод VD2 при протекании тока нагрузки в запертом состоянии силового транзистора

где - напряжение на открытом диоде VD2 при протекании тока нагрузки, берется из графика в технических условиях.

6. Суммарные потери (в ваттах) мощности в коммутирующем диоде VD2

7. Наконец, можно найти суммарные потери мощности в диодах выпрямителя ИСН.

Восьмой этап расчета Расчет потерь мощности в дросселе фильтра

1. Вначале найдем число витков в обмотке дросселя из выражения для расчета индуктивности

где - индуктивность дросселя, мГн;

– средняя длина силовой магнитной линии магнитопровода дросселя, см;

- магнитная проницаемость материала сердечника дросселя (для дросселя Д13 магнитная проницаемость МО пермаллоя марки МП140 равна 140);

S_ст – площадь поперечного сечения сердечника магнитопровода дросселя, см²

2. Изменение индукции (в теслах) в дросселе фильтра при воздействии переменной составляющей напряжения

3. Удельные потери (в ваттах на килограмм) в материале магнитопровода при заданном значении определяем по техническим условиям на сердечник.

4. Теперь можно найти потери мощности (в ваттах) в магнитопроводе сердечника дросселя:

,

где - мощность удельных потерь [Вт/кг];

m_др – масса сердечника дросселя фильтра [в г], ее значение в технических условиях на сердечник.

5. Потери мощности (в ваттах) в обмотке дросселя

,

где - активное сопротивление обмотки дросселя; в справочных данных на дроссели Д13 или рассчитывается аналогично расчету сопротивления постоянному току трансформатора;

- температура перегрева сердечника дросселя по сравнению с температурой 20⁰С;

;

для сердечников дросселя из МО пермаллоя и ферритов принимаем Т_пред=120⁰.

6. Суммарные потери мощности (в ваттах) в дросселе фильтра

Девятый этап расчета Расчет кпд силовой части исн. И всего исн.

1. Суммарные потери мощности (в ваттах) в ИСН с учетом структуры силовой части

2. КПД (в процентах) силовой части ИСН

3. КПД в процентах ИСН

,

где - мощность потребляемая устройством управления ИСН.

На основании вышеизложенного в качестве примера расчета, рассчитаем высокочастотный трансформатор и силовую часть ИСН.

Для начала зададимся следующими данными для расчета однотактной силовой части ИСН с обмоткой размагничивания

Рис. 1.8. Принципиальная схема однотактной силовой схемы ИСН.

На рис.1.8. обмотка - обмотка размагничивания трансформатора TV1.

Зададимся данными:

1. U_вх.ном=24В;

2. k_вх1=0,8; k_вх.2=1,2;

3. U_н=48В;

4. I_н=2,1А; I_н.min=0,21А;

5. U_н~=0,02В;

6. f=20кГц;

7. Материал сердечника М2000НМ1-17;

8. Транзистор КТ841Б;

9. Силовые диоды 2D2997A;

10. Kонденсатор фильтра К50-29;

11. NN₁=3; NN₂=2.