Выбор схемы высокочастотного регулируемого транзисторного преобразователя

Контрольная работа №2

По дисциплине: «Электропреобразовательные устройства РЭС»

Выполнил:	Зырянов В.В.
Студ. билет №:
Группа:	ЗРМ-21
Вариант:
Проверил:	Рогулина Л.Г.

Содержание

 

Исходные данные к расчету. 3

Выбор схемы высокочастотного регулируемого транзисторного преобразователя 4

Выбор и расчет трансформатора. 6

Расчет элементов силовой части преобразователя. 8

Расчет сетевого выпрямителя. 9

Список литературы.. 11

Приложение 1. 12

 

Исходные данные к расчету

Таблица 1 – Исходные данные к расчету (вариант 11)

Параметр	Значение
Номинальное значение сетевого напряжения Uф, В
Частота тока питающей сети fc, Гц
Число фаз сети m
Пульсность сетевого выпрямителя p
Относительное отклонение напряжения питающей сети: в сторону увеличения а макс в сторону уменьшения а мин	0,1 0,15
Частота преобразования fn, кГц
Диапазон рабочих температур окружающей среды, ˚ С	-20…+40
Номинальное значение выходного напряжения U0, В	5,0
Максимальное значение тока нагрузки I0 макс, А	10,0
Минимальное значение тока нагрузки I0 мин, А	2,0
Нестабильность выходного напряжения при изменении питающей сети δ, %
Амплитуда пульсации выходного напряжения Uвых m, В	0,05

 

 

При выполнении контрольной работы нужно: обосновать выбор одной из четырех наиболее широко применяемых на практике схем высокочастотных регулируемых транзисторных преобразователей и провести расчет элементов силовой части выбранной схемы преобразователя. Составить принципиальную схему рассчитанного устройства и перечень элементов согласно требованиям ЕСКД.

Выбор схемы высокочастотного регулируемого транзисторного преобразователя

1. Определяем максимальную выходную мощность преобразователя:

2. Определяем номинальное U_{вх .} максимальное и минимальное значения входного напряжения преобразователя:

где: k_а = 0.1 – абсолютный коэффициент пульсаций на выходе сетевого выпрямителя; U_c = U_ф = 127 В (при пульсности р = 2).

3. По известным значениям P₀ = 50 Вт и U_вх =171 В с помощью графика рисунка 1 (1, с.15, рис.10) выбираем схему преобразователя с учетом рекомендаций методических указаний (1, с. 15).

Рисунок 1 - График областей предпочтительного применения

различных типов преобразователей

 

На рисунке 2а приведена схема однотактного преобразователя с обратным включением выпрямительного диода, а на рисунке 2б, эпюры поясняющие её работу. При отпирании транзистора VT1 напряжение питания прикладывается к первичной обмотке W1 трансформатора Т1. Полярность напряжения на вторичной обмотке такова, что диод VD1 закрыт. В этом интервале происходит накопление энергии в трансформаторе. При запирании транзистора VT1 изменяется полярность напряжения на обмотках трансформатора, открывается диод VD1 и энергия, накопленная

 

трансформатором, передается в нагрузку. Регулировочная характеристика идеального преобразователя нелинейна и имеет вид:

Рисунок 2 - Схема однотактного преобразователя с обратным включением выпрямительного диода

Достоинством схемы рисунка 4 является наличие одного моточного элемента (трансформатора Т1), что является в ряде случаев определяющим при выборе схемы малогабаритного, маломощного, экономичного источника электропитания.

4. Задаемся максимальным значением γ_макс = 0.5.

5. Определяем амплитудные значения э.д.с. первичной U_1m и вторичной U_2m обмоток трансформатора преобразователя в функции напряжения первичной сети U_вх и мощности нагрузки P₀. При этом задаем:

- напряжение коллектор – эмиттер регулирующего транзистора в режиме насыщения: U_{кэ нас .}= 1.5 В;

- падение напряжения на диоде в открытом состоянии: U_пр.VD1 = 0.6 В;

- падение напряжения на активном сопротивлении первичной W₁ обмотки трансформатора: DU₁ @ 0.02 U_вх @ 0.02 170.63 = 3.41 В;

- падение напряжения на активном сопротивлении вторичной W₂ обмотки трансформатора: DU₂ = 0.02 U₀ = 0.02∙5 = 0.1 В;

6. Определяем требуемый коэффициент трансформации трансформатора: n₂₁ = U_2m/U_1m = 5.7/138.77 = 0.041.

7. Определяем γ_мин = U₀ /(n₂₁ × U_{вх макс} + U₀) = 5/(0.041∙206.55+5) = 0.371. Полученное значение γ_мин ³ 0,15, устройство реализуемо.

8. Определяем критическую индуктивность дросселя в схеме рисунка 2: Гн.

Принимаем L_w1 = L_{w1кр .}

9. Определяем значение γ: γ = U₀ /(n₂₁ × U_вх + U₀) = 5/0.041∙170.63 + 5) = = 0.416. Полученные при выборе преобразователя данные, необходимые для дальнейших расчетов схемы, заносим в таблицу

 

Таблица 2 – Данные преобразователя

γ	γ мин	γ макс	n21	U1m, В	U2m, В	Lw1, Гн
0.416	0.371	0.5	0.041	138.77	5.7	6.49

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: