2.2. Расчет элементов силовой части

Полученная регулировочная характеристика позволяет сделать выбор первое приближение в выборе n: (1.3)

Задаемся .

По заданию Uout = 54 В, Emin = 400 В, определим коэффициент трансформации. Тогда по формуле (1.3):

Определим максимальный и минимальный коэффициенты заполнения:

Для полученных значений γmax и γmin соответствующие длительности импульсов управления составляют tu max=4 мкс, tu min=3.8 мкс.

Расчет пульсации тока, подтекающего к конденсатору выходного фильтра

Изменение МДС в каждом трансформаторе одинаково – от Fmin до Fmax.

Обозначим амплитуду пульсации тока .

Тогда

(1.4)

Выбираем величину индуктивности из формулы (1.4) :

Задаемся ∆I₂ равным 10% от минимального тока нагрузки, то есть 0.2А. Для заданных параметров расчета получаем >648мкГн. Выбираем .

Расчет пульсаций напряжения на конденсаторе фильтра

Пульсации напряжения на конденсаторе фильтра

(1.5)

Из формулы (1.5) получаем:

Для заданный параметров расчета полная пульсация напряжения ∆Ucф не должна превышать 0.4 В, откуда Cф ≥ 0.313 мкФ. Выбираем Сф из стандартного ряда 0.47 мкФ.

Расчет ёмкости конденсаторов делителя с9, с10 и шунтирующих резисторов r9, r10

Во время импульса tu через каждый конденсатор делителя проходит половина пересчитанного к первичной обмотке тока нагрузки I’н. Для упрощения пренебрегаем токами намагничивания трансформаторов TW3, TW4.

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 4 В. Тогда емкость конденсатора делителя можно определить по формуле:

.

Для заданных параметров расчета Cд ≥ 0.75мкФ. Выбираем из стандартного ряда Сд = 1.5 мкФ.

Поскольку точность конденсаторов делителя составляет ± 10% для обеспечения лучшей точности делителя выбираем резисторы R9, R10 с допуском 5%, типа ВС, номиналом 100 кОм. Мощность рассеиваемая на данных резисторах при Emax=420 В не превышает 0.441 Вт. Поэтому выбираем данные резисторы на 0.5 Вт.

Выбор силовых транзисторов vt2 и vt3

Обратное напряжение, которое прикладывается к транзисторам, составляет напряжение питания. Поэтому транзисторы должны быть выбраны на обратное напряжение Emax=420В. Максимальный ток через транзистор равен . Среднее значение тока через транзистор равен

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

V_DSS = 600 В

I_D = 11 А

Выбор диодов vd9 и vd10

Средний ток через диоды D1 и D2 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 30EPF02 с параметрами:

V_R = 200 В

I_F(AV) = 30 A