3. Расчет элементов силовой части

Дано:

Найдём коэффициент трансформации в наихудшем случае (исходя из регулировочной характеристики (2)), при условии, что .

Определим минимальный коэффициент заполнения :

Для полученных значений соответствующие длительности импульсов 4.25 мкс и .125 мкс.

1. Расчет пульсаций тока фильтра l1

Для интервала импульса tu изменение тока в дросселе фильтра равно: Учитывая определение коэффициента заполнения γ для двухтактных схем, также полученную регулировочную характеристику, ∆I·Lф можно переписать:

Откуда выбираем величину индуктивности L_ф из формулы:

Задаемся ∆I L_ф равным 10% от минимального тока нагрузки, то есть 0.2А. Для заданных параметров расчета получаем L_ф>776мкГн. Выбираем Lф=820мкГн. При этом полная пульсация ∆IL_ф не будет превышать 0.189А.

2. Расчет индуктивности обмоток трансформатора tw2

Возьмем Lw34 с запасом 42 мкГн.

Когда открыт транзистор VT5, к первичной обмотке приложено напряжение E/2. В этот момент ток намагничивания меняется от до . Как правило, индуктивность намагничивания трансформатора выбирают так, чтобы пульсация тока в ней составляла 20% от выходного тока.

Поэтому .

В худшем случае Lmag надо рассчитывать при минимальном выходном токе.

Отсюда можно найти индуктивность первичной обмотки Lw1:

2. Расчет емкости выходного фильтра с19

Рассчитаем выходную емкость при максимальной пульсации тока нагрузки.

А

Тогда изменение заряда на обкладках конденсатора:

Вычислим емкость с учетом резистивной составляющей:

Выберем С19 с запасом из ряда номиналов Е24 равной 5.1 мкФ.

2. Расчет конденсаторов с11 и с12

Расчёт ёмкостей произведем так, чтобы пульсация напряжения на них не превышала 1 % от входного напряжения. Во время импульса через каждый конденсатор делителя проходит половина пересчитанного к первичной обмотке TW2 тока нагрузки (для упрощения пренебрегаем током намагничивания трансформатора и пульсацией тока в дросселе).

Тогда изменение заряда на каждом конденсаторе делителя можно представить в виде:

Зададимся величиной допустимой пульсации ∆U равной 1% от входного напряжения E. Для Emin это составляет 1.75 В. Тогда емкость конденсатора делителя можно определить по формуле:

.

Для заданных параметров расчета Cд ≥ 1.214 мкФ. Выбираем из стандартного ряда Сд = 1.5 мкФ.

2. Выбор силовых транзисторов vt5 и vt6

Обратное напряжение, которое прикладывается к транзисторам составляет напряжение питания. Поэтому транзисторы должны быть выбраны на обратное напряжение Emax=350В. Максимальный ток через транзистор равен . Среднее значение тока, протекающего через транзистор равно .

Тогда выбираем МДП-транзисторы ключевого типа для силовых источников питания фирмы IR типа IRFPC50A с параметрами:

V_DSS = 600 В, I_D = 11 А.

2. Выбор диодов vd6, vd7 и vd8.

Средний ток через диоды VD6 и VD7 равен половине среднего тока нагрузки . Максимальный ток через диоды равен сумме среднего тока нагрузки и амплитуды пульсации тока нагрузки:

Максимальное обратное напряжение будет прикладываться в момент, когда диод заперт. И будет равен пересчитанному к вторичной стороне преобразователя напряжению питания, деленного пополам.

Выбираем ВЧ диоды серии Ultrafast фирмы IR типа OM5005ST с параметрами:

V_R = 300 В I_F(AV) = 30 A.

Обратное напряжение, прикладываемое к диоду VD8 составляет

=122,5 В. Выбираем диод IR 30EPF02 с параметрами

V_R = 200 В I_F(AV) = 30 A.