4_razdel
.pdf
где IК max — максимальный ток коллектора регулирующего транзистора,
равный
IК max= Iвых+ Iпот = 3+0,03=3,03А
Ориентировочным значением тока Iпот, потребляемого схемой стабилизатора (в цепях стабилитрона, делителя и т.д.), задаются в пределах
(20...30)мА.
РК = (U вх max – Uвых min) |
IК max = (44,55-30,5) 3,03=42,57 Вт |
|
|
По значениям Uкэ3 max, Iвых, |
РК выбираем регулирующий транзистор |
|
|
VT3. Выбираем транзистор КТ819АМ с параметрами |
Uкэ max = 40В , |
Iк max =15А , Uбэ max=5В, h21Э =15 , fдоп=3 МГц, Рmax=100Вт (с дополнительным
теплоотводом).
Находим ток базы транзистора VT3:
|
|
I |
|
|
= |
I |
н |
= |
3 |
= 0,2 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
б 3 |
h |
|
|
15 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
21э3 |
|
|
|
|
|
||
Определяем начальные данные для выбора транзистора VT4. |
|||||||||||||
Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер VT4: |
|
|
|||||||||||
Uкэ4 max = Uкэ3 max - Uбэ 3 max = 14,05 – 5 = 9,05 В |
|
||||||||||||
Ток коллектора VT4 состоит из тока базы VT3: |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Iк 4 = Iб 3 = 0,2 А |
|
|
||||||
Величина максимальной мощности, рассеиваемой на транзисторе, |
|||||||||||||
равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РК4 = Uкэ4 |
|
IК4 max = 9,05 0,2=1,81 Вт |
|
||||||||||
По полученным значениям Uкэ4 max, Iк4, РК4 |
выбираем |
транзистор |
|||||||||||
КТ626А с параметрами Uкэ max = 45В , |
Iк max = 0,5А , |
h21Э =15 , |
Uбэ max=4В, |
||||||||||
fдоп=75 МГц, Рmax=6.5 Вт (с дополнительным теплоотводом). |
|
||||||||||||
Рассчитываем ток базы транзистора VT4: |
|
|
|||||||||||
I |
|
= |
|
Iк4 |
|
|
= |
0,2 |
= 0,013 А |
|
|||
б 4 |
h21э4min |
15 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Теперь можем найти величину резистора R14.
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
R = (U |
вхmin |
−U |
вых |
−U |
бэнасVT3 |
−U |
бэнасVT4 |
) / (I |
б 4 |
+ I |
оу |
) |
14 |
|
|
|
|
|
|
||||||
В диапазоне рабочих токов напряжение база-эмиттер находится в |
||||||||||||
пределах 0.6-0.8 В. Принимаем значение Uбэ насVT |
равное 0.6 В. |
|||||||||||
Значение выходного тока ОУ
I |
оу |
|
выбирается таким, что бы он был
больше тока базы VT4 и меньше максимального тока ОУ: |
Iб |
Максимальный выходной ток выбранного ОУ равен 300 мА.
4 |
< Iоу < |
Выберем
Iоу max .
Iоу |
= |
40 мА, тогда:
R |
= (36,75 − 30,5 − 0,6 − 0,6) / (0,013 + 0,04) = 95,3Ом |
14 |
|
Выбираем резистор R14 4308H-101-950 с сопротивлением 95 Ом.
Теперь проверим, может ли ОУ дать необходимый ток при
максимальном входном напряжении:
I |
оу |
= I |
R5 max |
− I |
б 4 |
= (U |
вхmax |
− (U |
вых |
+U |
бэнасVT3 |
+U |
бэнасVT4 |
) / R − I |
б 4 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
||||||||
= (44,55 − (30,5 + 0.6 + 0.6) / 95 − 0.013 = 0,122 А =122мА |
|
|
||||||||||||||
Это значение нас устраивает, т.к. меньше максимального выходного тока ОУ.
Для выбора типа стабилитрона VD21, используемого в качестве источника опорного напряжения, находим величину требуемого опорного напряжения по формуле:
Uоп = (0,5..0.6) ∙ Uвых min = 0,6 ∙ 30,5 =18,3 В
Выбираем стабилитрон 2С218Ж с параметрами:
Uст ном = 18 В
Iст = 2 мА – средний ток стабилизации;
rст = 70 Ом – дифференциальное сопротивление стабилитрона;
Iст min=0,5 мА – минимальный ток стабилизации;
Iст max=6,9 мА– максимальный ток стабилизации;
Uст min =17 В – Минимальное напряжения стабилизации; =19 В – Максимальное напряжения стабилизации.
Теперь находим величину сопротивления R16:
R16 = (Uвых −Uст ном ) / Iст = (30,5 −18) / 2 10−3 = 6250Ом
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Выбираем резистор R16 MBB02070D6251BCT00 с сопротивлением 6250
Ом.
Определим величины сопротивлений делителя напряжения R18 и R19.
Ток делителя напряжения должен быть намного больше входного тока ОУ и величины сопротивлений R18 и R19 должны быть достаточно малыми, чтобы не создавать существенного напряжения шума. Входной ток выбранного ОУ равен 500 нА. Выберем ток Iд = 10 мА.
R19 =Uст ном / Iд =18 / 10 10−3 =1800Ом
R18 = (Uвых −Uст ном ) / Iд = (30,5 −18) / 10 10−3 =1250Ом
Мощности, рассеиваемые на резисторах делителя, равны
РR19max = I2 д
R19 =0,012 
1800= 180 мВт
РR18 max = I2 д
R18 = 0,012 
1250 = 125 мВт
Выбираем резисторы R18 Y07891K25000B9L с сопротивлением 1250
Ом и R19 RC1206FR-071K8L с сопротивлением 1800 Ом. Рассеиваемая мощность выбранных резисторов составляет 0,3 и 0,25 Вт соответственно.
Для снижения чувствительности операционного усилителя применим отрицательную обратную связь (ООС), которая выполняется на резисторе
R15. Резистор соединяет выход усилителя с инверсным входом. При увеличении выходного напряжения, оно передается через резистор на инверсный вход, заставляя его понизить выходное напряжение. Чем меньше сопротивление резистора обратной связи, тем выше обратная связь, а значит меньше коэффициент усиления ОУ. ООС делает график зависимости выходного напряжения от входного более пологим. Выбираем резистор из диапазона от 10 кОм до 1 МОм.
Выбираем резистор R15 CRCW0603100KFKEA с сопротивлением 100
кОм.
Емкость конденсатора С19 на выходе стабилизатора определяем по формуле:
С19 = 0,23
h21э6/Rвых
2
π
f = 0,23
15/10,17
2
3,14
100
103 = 0,54 мкФ
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
где h21э3 — коэффициент передачи тока наиболее мощного транзистора,
входящего в составной транзистор в схеме с общим эмиттером; Rвых —
выходное сопротивление стабилизатора, Ом;
При этом необходимо, чтобы рабочее напряжение конденсатора С19
соответствовало условию
Uр = 1,5
Uвых mах = 1,5
30,5= 45,75 В
Выбираем конденсатор 18121C564KAT2A с емкостью С=0,56мкФ, Uдоп
= 100В.
Для расчета схемы защиты принимаем ток срабатывания защиты равный 110% от Iвых .
Iн max = 1,1 ∙ Iвых = 1,1 ∙ 3 = 3,3 А
Задаёмся сопротивление R17
R17 = 0.1 Ом
Выбираем резистор WW 5 0.1 0.1% B сопротивлением 0.1 Ом.
Выбираем транзистор VT5 из условий:
Iк 5 = Iб 3 = 0,2 А
Uкэ 5 max =Uбэ 3 + R17∙Iн max =5 + 0.1∙ 3,3 = 5,33B Рк5 max = Uкэ5 max 
Iк5 = 5,33
0,2 = 1,07Вт
По полученным значениям Uкэ 5 max, Iк 5, выбираем транзистор 2Т862Г с параметрами Uкэ max =10 В , Iк max = 3А , Рmax=2.5 Вт.
Рассчитаем номиналы элементов схемы защиты от перенапряжения.
Выбираем стабилитрон VD22 КС533А: напряжение стабилизации 33 В, ток стабилизации 10 мА; транзисторную оптопару VU1 PS2501-1L-A: входной ток 80 мА, Максимальное выходное коммутируемое напряжение 80 В.
В случае достижения напряжения на нагрузке 33 В, происходит открытие VD22 и начинает протекать ток. Для обеспечения входного тока
80мА оптопары VU1 при прямом падение напряжения на ней 33 В,
необходимо чтобы сопротивление R20 было не менее 412,5, чтобы отводить основную часть избыточного тока. Выбираем резистор R20
TNPW0603417RBEEN сопротивление 417 Ом.
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
4.5 Расчёт преобразователя напряжения со схемами выпрямления и сглаживающими фильтрами
Опишем принцип работы полумостового преобразователя.
Пока на затворы транзисторов не поступило напряжение, они закрыты.
Напряжение в средней точке емкостного делителя, выполненного на конденсаторах С10 и С11 одинаковой емкости, составляет половину от постоянного напряжения, питающего преобразователь.
Подадим от задающего генератора на затвор транзистора VT2
отпирающее напряжение. По цепи +Uвх, конденсатор С10, обмотка трансформатора TV1, транзистор VT2, -Uвх потечет ток. На вторичной обмотке трансформатора TV1 возникнет напряжение, которое будет выпрямлено диодами VD16, VD18 и сглажено конденсаторами С15, С16.
Транзистор VT1 все это время был закрыт.
Подадим запирающее напряжение на затвор транзистора VT2 и
опирающее напряжение на затвор транзистора VT1. Ток потечет по цепи
+Uвх,транзистор VT1, обмотка трансформатора TV1, конденсатор С11, -Uвх.
На вторичной обмотке трансформатора TV1 появится напряжение противоположной полярности относительно предыдущего такта, которое выпрямит диодные выпрямители VD17, VD19 и сгладят конденсатор С15,
С16. Затем постоянное напряжение с конденсаторов С15, С16 будет приложено к нагрузке. Транзистор VT2 в течение второго такта закрыт.
Как видим, ток через нагрузку протекает в течение обоих тактов.
Частота пульсации выходного напряжения в два раза выше частоты преобразования, что позволяет использовать конденсатор С15, С16
сглаживающего фильтра с небольшой номинальной емкостью. Частная петля гистерезиса магнитопровода трансформатора полумостового преобразователя близка к предельной петле гистерезиса.
Пока нагрузка не соединена с ИИП, к каждому конденсатору емкостного делителя напряжения приложена половина от постоянного напряжения, питающего преобразователя. Если емкость конденсаторов
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
делителя напряжения будет недостаточно велика, то при максимальной нагрузке в течение каждого полупериода конденсаторы будут существенно разряжаться, и напряжение на них превысит половину напряжения питания преобразователя.
Схема преобразователя напряжения приведена на рисунке 4.8:
Рисунок 4.8 – Преобразователь напряжения со схемами выпрямления и сглаживающим фильтром
Находим пределы изменения входного напряжения:
U |
вх |
min |
= U |
вх |
(1 − U |
сети |
) = 198 (1 − 0,1) = 178,4 В |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
U |
вх |
max |
= U |
вх |
(1 + U |
сети |
) = 198 (1 + 0,1) = 218,02 В |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Задаемся |
|
|
|
max |
|
= 0,55 |
и определяем соответствующий |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
коэффициенты трансформации для каждого канала:
n |
= |
|
w21 |
= |
|
|
2 U01 |
= |
|
|
2 30,5 |
= 0,622 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
21 |
|
|
w1 |
|
|
Uвх min max |
|
178, 4 0,55 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
n |
= |
w22 |
|
= |
|
|
2 U02 |
|
= |
|
|
2 15,5 |
= 0,316 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
22 |
|
|
w1 |
|
|
|
Uвх min max |
|
|
178, 4 0,55 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Принимаем n21 = 0, 622 , n22 |
= 0,316 . |
|
|
||||||||||||
Далее уточняем значения скважности для каждого канала:
max1 |
= |
|
2 U01 |
= |
|
2 |
30,5 |
= 0,55 |
||
Uвх min |
n21 |
178, |
4 0,622 |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
этому
Лист
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
2 U |
01 |
= |
|
2 30,5 |
|
= 0.45 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
min1 |
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
n |
|
|
218,02 0,622 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вх max |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
max 2 = |
|
|
|
|
2 U02 |
|
= |
|
2 15,5 |
= 0,55 |
||||||||||||||
Uвх min |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n22 |
178, 4 |
0,316 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
2 U |
02 |
= |
|
2 15,5 |
|
= 0, 45 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min 2 |
|
|
|
U |
|
|
|
|
n |
|
|
|
218,02 0,316 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вх max |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
|
2 U |
01 |
= |
|
|
2 30,5 |
|
= 0,495 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
U |
|
|
n |
|
198,02 0,622 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= |
|
|
2 U |
02 |
= |
|
|
2 15,5 |
|
= 0,495 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
U |
|
|
n |
|
|
198,02 0.316 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем max |
= 0,55; min = 0, 45 . |
|||||||||||||||||||||||
= |
|
max |
+ |
min |
|
= |
0.55 + 0.45 |
= 0,5 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Находим критическое значение индуктивности дросселя фильтра 1-го канала:
L |
= |
U |
01 |
(1 − |
min |
) |
= |
30,5(1 − 0.45) |
= 56мкГн |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||||
кр 3 |
|
2 |
|
f |
|
I |
|
|
|
|
2 100 10 |
1,5 |
|
|
|
|
пp |
н min1 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом задаемся Iнmin1=0.5∙I01=1,5 A
Выбираем дроссель L3 MCDR1419NP-560K с параметрами L=56 мкГн,
Imax=4A.
Находим пульсации тока в дросселе:
I |
|
= |
U |
01 |
(1 − |
min1 |
) |
= |
30,5 (1 − 0, 45) |
|
= 3А |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
L3 |
|
|
|
L |
f |
|
|
|
|
56 10 |
−6 |
100 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
пp |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Находим критическое значение индуктивности дросселя фильтра 2-го канала:
L |
= |
U02 (1 − min 2 ) |
= |
15,5 (1 − 0, 45) |
= 85, 25мкГн |
|||
|
2 100 103 0,5 |
|||||||
кр 4 |
|
2 f |
пp |
I |
н min2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом задаемся Iнmin2=0.5∙I02=0,5 A
Выбираем дроссель L4 ETQP5M101YGC с параметрами L=97 мкГн,
Imax=2,7A.
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Находим пульсации тока в дросселе:
I |
|
= |
U |
02 |
(1 − |
min 2 |
) |
= |
|
15,5 (1 − 0, 45) |
|
= 0,88А |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
L4 |
|
|
|
|
L |
|
f |
|
|
|
|
|
|
97 10 |
−6 |
|
|
|
3 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
пp |
|
|
|
|
|
|
100 10 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Из условия обеспечения заданного уровня амплитуды пульсаций |
||||||||||||||||||||||||||||||
выходного напряжения 1-го канала находим: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
C |
= |
|
U |
01 |
(1− |
min1 |
) |
|
|
= |
|
|
30,5 (1 − 0, 45) |
= 374, 4мкФ |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|
|
|||||
16 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
16 |
|
|
|
f |
|
|
L |
U |
|
|
|
16 105 |
|
56 |
10−6 |
0,005 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
пp |
|
|
мп1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбираем электролит-алюминиевый конденсатор C16 серии ECAP
400/330V 2034 с параметрами
С |
ном |
= 400 |
|
|
мкФ
,
U |
доп |
= 330В |
|
|
Из условия ограничения выброса выходного напряжения при сбросе
нагрузки:
|
|
|
0,5 |
( |
I |
|
− I |
н min1 ) |
2 |
L |
|
|
2 |
|
|
−6 |
||
|
' |
|
01 |
|
|
0,5 (3 −1,5) |
56 |
10 |
||||||||||
C |
= |
|
|
|
|
3 |
= |
|
= 0,68мкФ |
|||||||||
16 |
|
U |
|
|
U |
|
|
|
3,05 30,5 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
выбp |
01 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Здесь мы принимаем
U |
выбp1 |
|
= 0,1 U |
01 |
|
=
0,1 30,5 =
3,05B
.
Выбираем керамический конденсатор ECA-2AHG010 с параметрами
С=1 мкФ,
U |
доп |
|
=
100В
.
|
|
Из условия обеспечения заданного уровня амплитуды пульсаций |
|||||||||||||||||||||||||||
выходного напряжения 2-го канала находим: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
C |
|
= |
|
U |
02 |
(1− |
min 2 |
) |
= |
|
|
15,5 (1 − 0, 45) |
= 55мкФ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) |
|
|
|
||||||
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
16 |
|
|
f |
|
|
L |
U |
|
|
16 |
105 |
|
97 10−6 0,01 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
пp |
|
|
мп2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Выбираем |
конденсатор |
C15 |
серии |
EEEFK2A680AQ с параметрами |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
С |
ном |
= 68 мкФ |
, |
|
U |
доп |
= 100В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Из условия ограничения выброса выходного напряжения при сбросе |
|||||||||||||||||||||||||||
нагрузки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
' |
|
|
0,5 (I02 |
− Iн min2 )2 L4 |
|
0,5 (1 − 0,5)2 97 10−6 |
||||||||||||||||||||
|
|
C |
15 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 0,5мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
Uвыбp2 U02 |
|
|
|
|
|
1,55 15,5 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Здесь мы принимаем Uвыбp2 |
= 0,1 U02 |
= 0,1 15,5 =1,55B . |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Выбираем керамический конденсатор MALREKS20AA068LL0K с
параметрами С=0,68 мкФ,
U |
доп |
= 100В |
|
|
Используем двухполупериодную схему выпрямления с выводом
средней точки обмотки трансформатора. Определяем параметры диода:
I |
1 |
= 0,5 I |
|
|
(1 + |
|
) |
0,5 |
= 0,5 3 (1 + 0,55) |
0,5 |
=1,87A |
|||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
VD |
01 |
max1 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
U |
1 |
|
= |
2 U |
вых1 |
= |
2 30,5 |
=135,6В |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
обр max |
|
|
|
|
0,45 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
min1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выбираем 2 диодa VD18 VD19 2Д230А с параметрами:U обр max = 400 В ,
I |
пр cp |
|
=
3А
,
U |
пр |
=1.5 |
|
|
B
,
f = 200кГц .
I |
2 |
= 0,5 I |
|
(1 + |
|
) |
0,5 |
= 0,5 1 (1 + 0,55) |
0,5 |
= 0,62A |
|
|
|
|
|||||||
VD |
02 |
max2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
U 2обр max = 2 U02 = 2 15,5 = 68,9В
min2 0,45
Выбираем 2 диодa VD16 VD17 2Д216Б с параметрами:
U |
обр |
|
max
= 200
В
,
I |
пр cp |
|
=10А
,
U |
пр |
|
=
1,2B
,
f
=100кГц
.
Определяем исходные данные для расчета выходного трансформатора по 1-му каналу:
I |
|
|
|
= 0,5 I |
|
(1 + |
|
) |
0,5 |
= 0,5 3 (1 + 0,55) |
0,5 |
=1,87 A |
|||||||||
21 |
01 |
max1 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I11 = n21 I01 ( max1 )0,5 |
= 0,622 3 (0,55)0,5 =1,38A |
||||||||||||||||||||
U |
|
|
|
= |
U |
вх |
|
= |
198,2 |
= 99,1B |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1m1 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
U |
|
|
= |
Uвх n21 |
= |
198, 2 0,622 |
= 61,6B |
|
|
||||||||||||
2 m1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Определяем исходные данные для расчета выходного трансформатора по 2-му каналу:
I |
|
|
= 0,5 I |
|
|
(1 + |
|
) |
0,5 |
= 0,5 1 (1 + 0,55) |
0,5 |
= 0,62A |
||||||
22 |
02 |
max 2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I12 = n22 I02 |
|
( max 2 )0,5 |
= 0,316 1 (0,55)0,5 = 0.234 A |
|||||||||||||||
U |
|
|
= |
U |
вх |
= |
198,2 |
= 99,1B |
|
|
|
|||||||
1 m2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
U |
вх |
n |
|
198, 2 0.316 |
|
U |
|
= |
|
22 |
= |
|
= 31,3B |
|
2 m2 |
|
|
2 |
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Вычисляем параметры, необходимые для выбора ключевых транзисторов.
Пусть коэффициент полезного действия ключа
=
0,85
, тогда:
|
|
|
|
|
I |
01 |
n |
|
|
|
I |
L3 |
n |
|
|
3 0,622 |
|
3 0,622 |
|
|
|||||
I |
|
|
= |
|
|
21 |
+ |
|
|
|
|
21 |
|
= |
|
|
+ |
|
= 3,13A |
||||||
с max1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
0,85 |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
U |
|
|
= |
1, 25 U |
вх max |
|
= |
1, 25 218,02 |
=192,7В |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
си max1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
I |
02 |
n |
|
|
|
I |
L2 |
n |
|
|
|
1 0,316 |
|
0,88 0,316 |
|
|||||
I |
|
|
= |
|
|
22 |
+ |
|
|
|
22 |
= |
|
+ |
|
|
= 0,51A |
||||||||
с max 2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
0,85 |
2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
U |
|
|
|
= |
|
1, 25 U |
вх max |
|
= |
1, |
25 218,02 |
=192,7В |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
си max 2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выбираем 2 полевых транзистора VT1 и VT2 КП934Б параметрами:
Uси = 400 В; Uзи= 5 В; Iс = 10 А; S1-S2 = 10-80; P=2/40 Вт (без / с доп.
теплоотводом)
Транзисторы выбраны с учетом напряжения сток-исток, которое может достигать 192,7 В. Транзистор так же должен работать в ключевом режиме,
т.к. напряжение на затворе с генератора прямоугольное и по амплитуде составляет порядка 5 В. Максимальный ток стока транзистора тоже должен быть больше расчетного, который составит при номинальной нагрузке 3,13
А.
Выберем конденсаторы C10 ,C11 . К ним приложено по половине напряжения питания.
X |
|
= X |
|
= |
U |
вхmax |
|
|
1 |
= |
218.02 |
|
1 |
= 34,9 Ом |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
c10 |
c11 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
2 |
|
3,13 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
k max |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
C10 = C11 |
= |
|
|
1 |
|
|
= |
|
|
1 |
|
|
= 45,7 нФ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f X c |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
3.14 100000 34,9 |
|||||||||
Выберем пленочные |
|
конденсаторы C10, C11 VJ0805A470FXEAC с |
||||||||||||||||
параметрами:
C = 47 нФ , U = 500 В
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |